DE60103562T2

DE60103562T2 - HEAT INSULATING MATERIAL AND CLEANING DEVICE

Info

Publication number: DE60103562T2
Application number: DE60103562T
Authority: DE
Inventors: Takuma Aizawa; Toshihiro Kasai; Takayuki Kawai; Toshiyuki Watanabe
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: EP1345865B1; BR0116527A; ATE267780T1; EP1345865A1; WO2002053511A1; ZA200305728B; DE60103562D1; BR0116527B1

Abstract

A thermal insulating material which can be efficiently produced while the content of organic matters, such as organic fibers and/or an organic binder, is reduced to the same or lower degree as compared with the thermal insulating material used in a conventional pollution control device (e.g., catalytic converter), and which can be applied to a pollution control element (e.g., catalytic element) while avoiding, as much as possible, an unpleasant feeling to the operator. A thermal insulating material comprising a thermal insulating material body formed of a bulk material of inorganic fibers, and a coating provided on at least one surface of said thermal insulating material body.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGAREA OF INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wärmeisoliermaterial, insbesondere ein Wärmeisoliermaterial zur Verwendung in einer Umweltschutzvorrichtung und ganz besonders eine Umweltschutzvorrichtung, wobei ein Wärmeisoliermaterial verwendet wird, um ein Umweltschutzelement in einem Gehäuse zu halten.The The present invention relates to a thermal insulating material, in particular a thermal insulation material for use in an environmental protection device and more particularly an environmental protection device using a thermal insulating material, to hold a pollution control element in a housing.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL STATE OF THE ART

Abgasreinigungssysteme, welche eine Umweltschutzvorrichtung verwenden, um das Abgas einer Kraftmaschine mit innerer Verbrennung zu reinigen, sind allgemein bekannt. Umweltschutzvorrichtungen umfassen Abgaskatalysatoren und Abgasfilter (z.B. Dieselpartikelfilter). Zum Beispiel werden keramische Abgaskatalysatoren bekanntlich verwendet, um ein Abgas zu reinigen, welches Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoff (HC), die von der Kraftmaschine von Kraftfahrzeugen ausgestoßen werden, enthält. Im Allgemeinen umfasst eine Umweltschutzvorrichtung ein Umweltschutzelement, das in einem Gehäuse angebracht ist. Zum Beispiel enthält ein keramischer Abgaskatalysator einen wabenförmigen Katalysatorträger (Katalysatorelement), welcher aus Keramik hergestellt ist, in einem Gehäuse, d.h. einer Aufnahme, die aus Metall hergestellt ist.Emission control systems, which use an environmental protection device to treat the exhaust gas of a To clean the internal combustion engine are common known. Environmental protection devices include catalytic converters and Exhaust filter (e.g., diesel particulate filter). For example, become ceramic Catalytic converters are known to be used to purify an exhaust gas, which carbon monoxide (CO) and hydrocarbon (HC) produced by the engine be ejected from motor vehicles, contains. In general, an environmental protection device comprises a pollution control element, that in a case is appropriate. For example, a ceramic catalytic converter contains a honeycomb catalyst support (Catalyst element), which is made of ceramic, in one Casing, i.e. a receptacle made of metal.

Im Allgemeinen wird der Zwischenraum zwischen dem Umweltschutzelement und der Aufnahme mit einem Wärmeisoliermaterial gefüllt. Zum Beispiel wird in einem Abgaskatalysator der Zwischenraum zwischen dem Katalysatorträger und dem Gehäuse mit einem Wärmeisoliermaterial, das normalerweise aus anorganischen Fasern und organischen Fasern und/oder einem flüssigen oder pastenartigen organischen Bindemittel besteht, gefüllt, wie beispielsweise jenem, das in den ungeprüften japanischen Patentanmeldungen (Kokai) Nr. 57-61686-, 59-10345 oder 61-239100 offenbart ist. Als Ergebnis hält das Wärmeisoliermaterial, mit dem der Zwischenraum gefüllt ist, den Katalysatorträger, wodurch verhindert werden kann, dass der Katalysatorträger einen mechanischen Stoß erhält, welcher durch Aufprall oder Vibration verursacht wird, oder einen thermischen Schock erleidet, welcher durch Wärmezyklen verursacht wird. Gemäß einem Abgaskatalysator mit einem derartigen Aufbau kann ein gewünschter Betrieb erfolgen, da sich weder ein Bruch noch eine nachteilige Bewegung des Katalysatorträgers ereignen.in the Generally, the gap between the environmental protection element and the inclusion with a heat insulating material filled. For example, in a catalytic converter, the gap between the catalyst support and the housing with a heat insulating material, usually inorganic fibers and organic fibers and / or a liquid or paste-like organic binder is filled, such as for example, that disclosed in Unexamined Japanese Patent Applications (Kokai) No. 57-61686, 59-10345 or 61-239100. As a result, the heat insulating material keeps, with the the space is filled, the catalyst carrier, whereby it can be prevented that the catalyst support a receives mechanical shock, which caused by impact or vibration, or a thermal Shock suffers from heat cycles is caused. According to one Catalytic converter having such a structure may be a desired one Operation, as there is neither a break nor an adverse movement of the catalyst carrier happen.

Das zuvor beschriebene Abgasreinigungssystem ist im Allgemeinen mit einem Sauerstoffsensor versehen, und es regelt die Sauerstoffkonzentration im Abgas, um dadurch eine bestmögliche Reinigung des Abgases durch einen Abgaskatalysator zu bewirken. Es wird als bevorzugt erachtet, dass der Abgaskatalysator bei einer höheren Temperatur betrieben wird, um die Reinigung des Abgases zu verbessern und die Kraftstoffkosten zu senken. Mit der vor kurzem erfolgten Verschärfung der Abgaskontrolle auf Grund des globalen Umweltschutzes besteht die Tendenz, eine weitere Reinigung des Abgases dank einer Zunahme der Betriebstemperatur zu bewirken. Andererseits besteht als Ergebnis einer Zunahme der Betriebstemperatur die Tendenz, dass sich leicht ein Stickstoffoxid (NO_x) im Abgas entwickelt. Demgemäß stellte sich heraus, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis infolge eines genauen Signals von einem Sauerstoffsensor im Abgasreinigungssystem wichtig ist.The above-described exhaust gas purification system is generally provided with an oxygen sensor, and controls the oxygen concentration in the exhaust gas to thereby effect the best possible purification of the exhaust gas by an exhaust gas catalyst. It is considered preferable that the exhaust catalyst is operated at a higher temperature to improve the purification of the exhaust gas and lower the fuel cost. With the recent tightening of exhaust control due to global environmental protection, there is a tendency to further purify the exhaust gas by increasing the operating temperature. On the other hand, as a result of an increase in the operating temperature, a nitrogen oxide (NO _x ) tends to develop in the exhaust gas. Accordingly, it has been found that an air-fuel ratio is important due to an accurate signal from an oxygen sensor in the exhaust gas purification system.

Das Wärmeisoliermaterial, wie in den zuvor erwähnten Patentanmeldungen (Kokai) offenbart, kann jedoch nicht leicht zusammen mit einem hochsensiblen Sauerstoffsensor verwendet werden. Der Grund dafür ist Folgendes. Da nämlich dem zuvor erwähnten Wärmeisoliermaterial eine organische Materie, wie beispielsweise organische Fasern und/oder ein organisches Bindemittel, in einer vergleichsweise großen Menge, d.h. etwa 4 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Wärmeisoliermaterials, hinzugefügt wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass die organische Materie beim anfänglichen Betrieb des Abgaskatalysators in das Abgas einfließt, wodurch ein Fehlbetrieb des Abgasreinigungssystems verursacht wird.The thermal insulation material, as in the aforementioned Patent applications (Kokai), but can not easily together be used with a highly sensitive oxygen sensor. The reason for that is A. Because namely the aforementioned thermal insulation material an organic matter, such as organic fibers and / or a organic binder, in a comparatively large amount, i.e. about 4 to 50% by weight, based on the total amount of heat insulating material, is added, It is very likely that the organic matter at the initial Operation of the exhaust gas catalyst flows into the exhaust gas, creating a Malfunction of the emission control system is caused.

Andererseits offenbart die ungeprüfte japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 11-166414 ein Wärmeisoliermaterial, welches kristalline Aluminiumoxidfasern als eine Hauptkomponente umfasst, wobei der Gehalt einer organischen Materie auf 1 Gew.-% oder weniger herabgesetzt ist. Da jedoch die Oberfläche dieses Wärmeisoliermaterials mit einer Schutzfolie abgedeckt ist, muss ein zusätzlicher komplizierter Schritt des Entfernens der Schutzfolie ausgeführt werden, nachdem das Wärmeisoliermaterial zwischen einem Gehäuse und einem Katalysatorträger angeordnet wurde, um es an einem Abgaskatalysator anzubringen. Es besteht auch das Problem der Entsorgung der entfernten Schutzfolie.on the other hand reveals the unaudited Japanese Patent Application (Kokai) No. 11-166414 a thermal insulating material, which crystalline alumina fibers as a main component wherein the content of an organic matter is 1% by weight or less. However, because the surface of this thermal insulation material Covered with a protective film must be an additional complicated Step of removing the protective film are performed after the heat insulating material between a housing and a catalyst carrier was arranged to attach it to an exhaust catalyst. It There is also the problem of disposal of the removed protective film.

Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 6-239656 offenbart ein Wärmeisoliermaterial mit mehrlagiger Struktur. Diese Patentanmeldung lehrt die Erzeugung des Wärmeisoliermaterials mit mehrlagiger Struktur durch Verwenden einer sehr kleinen Menge eines polymeraggregierend wirkenden Stoffes aus einer organischen Materie. Auf Grund einer mehrlagigen Struktur des Wärmeisoliermaterials ist jedoch ein komplizierter Schritt des Laminierens einer Mehrzahl von Matten erforderlich.The unaudited Japanese Patent Application (Kokai) No. 6-239656 discloses a thermal insulating material with multilayer structure. This patent application teaches the generation the Wärmeisoliermaterials with multilayer structure by using a very small amount of one Polymeraggregierend acting substance from an organic matter. However, due to a multi-layered structure of the heat insulating material a complicated step of laminating a plurality of mats required.

Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 7-286514 offenbart ein selbsthaltendes Dichtungsmaterial (das einem Wärmeisoliermaterial entspricht), welches durch Behandeln eines laminierten Materials von anorganischen Fasern, wie beispielsweise kristallinen Aluminiumoxidfasern, durch Verwenden eines Nadelungsverfahrens hergestellt wird. Das selbsthaltende Dichtungsmaterial verursacht wahrscheinlich Hervortreten oder Verstreuen von anorganischen Fasern von der Oberfläche des Isoliermaterials, obwohl die organische Materie durch Calcinieren des laminierten Materials entfernt wird. Als Ergebnis neigt der Endabschnitt der anorganischen Fasern dazu, mit der Bedienungsperson direkt in Kontakt zu kommen, so dass ihr beim Einbau des zuvor erwähnten selbsthaltenden Dichtungsmaterials in den Abgaskatalysator ein unangenehmes Tastgefühl vermittelt wird.Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 7-286514 discloses a self-holding type A sealing material (corresponding to a thermal insulating material) prepared by treating a laminated material of inorganic fibers such as crystalline alumina fibers by using a needling method. The self-holding sealing material is likely to cause protrusion or scattering of inorganic fibers from the surface of the insulating material, although the organic matter is removed by calcining the laminated material. As a result, the end portion of the inorganic fibers tends to come into direct contact with the operator, so that an unpleasant feeling is imparted to them when incorporating the aforementioned self-holding sealing material into the catalytic converter.

Wie bereits erwähnt, wurden bislang zwar verschiedene Wärmeisoliermaterialien zur Anwendung bei einem Abgaskatalysator vorgeschlagen, es ist jedoch immer noch Raum für eine Verbesserung in jedem dieser Wärmeisoliermaterialien vorhanden.As already mentioned, Although various heat insulating materials have been used so far However, it is still suggested in a catalytic converter room for There is an improvement in each of these heat insulating materials.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Wärmeisoliermaterial bereitzustellen, welches einen Wärmeisoliermaterialkörper umfasst, der aus einem Hauptteilmaterial von anorganischen Fasern gebildet ist, wobei das Wärmeisoliermaterial im Wesentlichen frei von einer organischen Substanz ist und in wenigstens einem Oberflächenabschnitt davon aus anorganischen Fasern mit einer unscharfen Spitze gebildet ist, welche bei thermischer Verformung der anorganischen Fasern und teilweisem Miteinanderverschmelzen der Fasern erzeugt wird.A Object of the present invention is therefore, a heat insulating material to provide, which comprises a Wärmeisoliermaterialkörper, formed of a bulk material of inorganic fibers is, wherein the heat insulating material is substantially free of an organic substance and in at least a surface section of which are formed from inorganic fibers with a blurred tip which is due to thermal deformation of the inorganic fibers and partial coalescence of the fibers is produced.

Außerdem wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Umweltschutzvorrichtung (z.B. einen Abgaskatalysator, Abgasfilter usw.) bereitgestellt, welche umfasst:
ein Gehäuse,
ein Umweltschutzelement (z.B. ein Katalysatorelement, Filterelement usw.), welches in dem Gehäuse angeordnet ist, und
ein Wärmeisoliermaterial, welches zwischen dem Gehäuse und dem Umweltschutzelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass:
das Wärmeisoliermaterial einen Wärmeisoliermaterialkörper umfasst, welcher aus einem Hauptteilmaterial von anorganischen Fasern gebildet ist, wobei das Wärmeisoliermaterial im Wesentlichen frei von einer organischen Substanz ist und in wenigstens einem Oberflächenabschnitt davon aus anorganischen Fasern mit einer unscharfen Spitze gebildet ist, welche bei thermischer Verformung der anorganischen Fasern und teilweisem Miteinanderverschmelzen der Fasern erzeugt wird.In addition, according to the present invention, there is provided an environmental device (eg, an exhaust catalyst, exhaust filter, etc.), which comprises:
a housing,
an environmental protection element (eg, a catalyst element, filter element, etc.) disposed in the housing, and
a thermal insulating material disposed between the housing and the environmental protection element, characterized in that:
the thermal insulating material comprises a thermal insulating material body formed of a main body material of inorganic fibers, the thermal insulating material being substantially free of an organic substance and formed in at least a surface portion thereof of inorganic fibers having a blurred tip which is thermally deformed in the inorganic fibers and partial coalescence of the fibers is produced.

Außerdem wird ein Verfahren zur Erzeugung eines blattförmigen Wärmeisoliermaterials, wie zuvor beschrieben, bereitgestellt, wobei das Verfahren Herstellen eines Filzes von Keramikfasern, Calcinieren des Filzes und Erwärmen des Filzes auf eine Temperatur, welche höher als eine Verformungstemperatur der Keramikfasern ist, umfasst.In addition, will a method of producing a sheet-shaped heat insulating material as described above; provided, the method producing a felt of Ceramic fibers, calcining the felt and heating the felt to a temperature which higher is a deformation temperature of the ceramic fibers.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS

1 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht, welche eine bevorzugte Ausführungsform des Abgaskatalysators gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. 1 FIG. 10 is an exploded perspective view illustrating a preferred embodiment of the catalytic converter according to the present invention. FIG.

2 ist eine SEM-Fotografie, welche die Oberfläche des in Bezugsbeispiel 1 hergestellten Wärmeisoliermaterials darstellt. 2 FIG. 13 is a SEM photograph illustrating the surface of the thermal insulating material prepared in Reference Example 1.

3 ist eine SEM-Fotografie, welche die Oberfläche des in Bezugsbeispiel 2 hergestellten Wärmeisoliermaterials darstellt. 3 FIG. 10 is an SEM photograph illustrating the surface of the heat insulating material prepared in Reference Example 2.

4 ist eine SEM-Fotografie, welche die Oberfläche des in Bezugsbeispiel 3 hergestellten Wärmeisoliermaterials darstellt. 4 FIG. 13 is a SEM photograph illustrating the surface of the thermal insulating material prepared in Reference Example 3.

5 ist eine SEM-Fotografie, welche die Oberfläche des in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Wärmeisoliermaterials darstellt. 5 FIG. 13 is an SEM photograph illustrating the surface of the thermal insulating material prepared in Comparative Example 1.

6 ist eine SEM-Fotografie, welche die Oberfläche des in Bezugsbeispiel 4 hergestellten Wärmeisoliermaterials darstellt. 6 FIG. 12 is a SEM photograph illustrating the surface of the thermal insulating material prepared in Reference Example 4.

7 ist eine SEM-Fotografie, welche die Oberfläche des in Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Wärmeisoliermaterials darstellt. 7 FIG. 4 is a SEM photograph illustrating the surface of the thermal insulating material prepared in Comparative Example 2.

8 ist eine SEM-Fotografie, welche die Oberfläche des in Vergleichsbeispiel 3 hergestellten Wärmeisoliermaterials darstellt. 8th FIG. 12 is an SEM photograph illustrating the surface of the thermal insulating material prepared in Comparative Example 3.

9 ist eine SEM-Fotografie, welche die Oberfläche des in Bezugsbeispiel 5 hergestellten Wärmeisoliermaterials darstellt. 9 FIG. 13 is a SEM photograph illustrating the surface of the thermal insulating material prepared in Reference Example 5.

10 ist eine optische Mikrofotografie, welche die Oberfläche des in Beispiel 1 hergestellten Wärmeisoliermaterials darstellt. 10 Fig. 10 is an optical photomicrograph showing the surface of the thermal insulating material prepared in Example 1.

11 ist eine optische Mikrofotografie, welche die Oberfläche des in Beispiel 2 hergestellten Wärmeisoliermaterials darstellt. 11 Fig. 10 is an optical photomicrograph showing the surface of the thermal insulating material prepared in Example 2.

12 ist eine optische Mikrofotografie, welche die Oberfläche des selbsthaltenden Dichtungsmaterials des herkömmlichen Abgaskatalysators darstellt. 12 Fig. 10 is an optical photomicrograph showing the surface of the self-holding sealing material of the conventional catalytic converter.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung wird gemäß den folgenden Ausführungsformen weiter veranschaulicht. Für einen Durchschnittsfachmann ist zu erkennen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt ist, sondern verschiedene Änderungen und Modifikationen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne sich vom Rahmen davon zu entfernen. Obwohl zum Beispiel Ausführungsformen für Abgaskatalysatoren verwendet werden, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, kann die vorliegende Erfindung auch bei anderen Arten von Umweltschutzvorrichtungen nützlich sein.The The present invention will be described according to the following embodiments further illustrated. For One of ordinary skill in the art will recognize that the present invention Invention is not limited to the following embodiments, but different changes and modifications can be made to the invention without to move away from the frame. Although, for example, embodiments used for catalytic converters In order to illustrate the present invention, the present invention also in other types of environmental protection devices useful be.

1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine typische Ausführungsform eines Abgaskatalysators gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wobei zum besseren Verständnis seines Aufbaus ein auseinander gezogener Zustand des Abgaskatalysators veranschaulicht ist. Ein Abgaskatalysator 10, welcher in der Zeichnung dargestellt ist, ist mit einem Metallgehäuse 11, einem soliden Monolithkatalysatorelement 20, das in dem Metallgehäuse 11 angeordnet ist, und einem Wärmeisoliermaterial, das zwischen dem Metallgehäuse 11 und dem Katalysatorelement 20 angeordnet ist, versehen. 1 FIG. 11 is a perspective view illustrating a typical embodiment of an exhaust catalyst according to the present invention, illustrating an expanded state of the exhaust catalyst for a better understanding of its construction. FIG. An exhaust gas catalyst 10 , which is shown in the drawing, is with a metal housing 11 , a solid monolith catalyst element 20 that in the metal case 11 is arranged, and a heat insulating material between the metal housing 11 and the catalyst element 20 is arranged provided.

Wie bereits zuvor erwähnt und im Folgenden ausführlicher beschrieben, umfasst das Wärmeisoliermaterial einen Wärmeisoliermaterialkörper 30, welcher aus einem Hauptteilmaterial von anorganischen Fasern und einer Beschichtung 31, welche auf eine Oberfläche davon aufgetragen ist, gebildet ist, oder das Wärmeisoliermaterial umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung einen Wärmeisoliermaterialkörper 30 (ohne Beschichtung 31), welcher aus einem Hauptteilmaterial von anorganischen Fasern gebildet und im Wesentlichen frei von einer organischen Substanz ist. Es ist zu erwähnen, dass das Wärmeisoliermaterial der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen in die beiden zuvor beschriebenen grundlegenden Ausführungsformen eingeteilt ist, da jedoch diese Ausführungsformen im Wesentlichen dieselben Funktionen bereitstellen können, bezieht sich der hierin verwendete Begriff „Wärmeisoliermaterial" auf alle Wärmeisoliermaterialien, welche durch die vorliegende Erfindung gedeckt sind, sofern nicht anders angegeben. Ferner wird bezüglich des Wärmeisoliermaterials aus praktischen Gründen auch sein Wärmeisoliermaterialkörper 30 als ein „Wärmeisoliermaterial" bezeichnet.As previously mentioned and described in more detail below, the thermal insulating material comprises a thermal insulating material body 30 which consists of a main part material of inorganic fibers and a coating 31 formed on a surface thereof, or the thermal insulating material according to the present invention comprises a thermal insulating material body 30 (without coating 31 ) formed of a bulk material of inorganic fibers and substantially free of an organic substance. It is to be noted that the thermal insulating material of the present invention is generally classified into the two basic embodiments described above, but since these embodiments can provide substantially the same functions, the term "thermal insulating material" as used herein refers to all the thermal insulating materials used by the present invention Further, with respect to the thermal insulating material, for practical reasons, its thermal insulating material body will also be covered 30 as a "heat insulating material".

Der Wärmeisoliermaterialkörper 30 umfasst ferner eine Integrierte Komponente der anorganischen Fasern, und eine organische Materie ist in der Integrierten Komponente der anorganischen Fasern in der Menge von 3 Gew.-% oder weniger enthalten, bezogen auf die Gesamtmenge des Wärmeisoliermaterialkörpers, der Beschichtung und der Integrierten Komponente. Andererseits umfasst der beschichtungsfreie Wärmeisoliermaterialkörper 30 gemäß der vorliegenden Erfindung wenigstens in einem Oberflächenabschnitt davon anorganische Fasern mit einer unscharfen Spitze, welche bei thermischer Verformung der anorganischen Fasern und teilweisem Miteinanderverschmelzen der Fasern erzeugt wird.The heat insulating material body 30 further comprises an integrated component of the inorganic fibers, and an organic matter is contained in the integrated component of the inorganic fibers in the amount of 3% by weight or less based on the total amount of the thermal insulating material body, the coating and the integrated component. On the other hand, the coating-free thermal insulating material body 30 According to the present invention, at least in a surface portion thereof, inorganic fibers having a blurred tip are formed when thermally deforming the inorganic fibers and partially fusing the fibers together.

Ferner ist der Abgaskatalysator 10 mit einem Abgaseinlass 12 und einem Abgasauslass 13 versehen, welche jeweils die Form eines Kegelstumpfes aufweisen.Furthermore, the exhaust gas catalyst 10 with an exhaust inlet 12 and an exhaust outlet 13 provided, which each have the shape of a truncated cone.

Das solide Katalysatorelement in dem Metallgehäuse ist aus einem Katalysatorträger mit Wabenstruktur hergestellt, der aus Keramik hergestellt ist und eine Mehrzahl von Abgasdurchlässen (nicht dargestellt) aufweist. Das Wärmeisoliermaterial der vorliegenden Erfindung ist um das Katalysatorelement angeordnet. Das Wärmeisoliermaterial hält das Katalysatorelement im Metallgehäuse und dichtet den Zwischenraum zwischen dem Katalysatorelement und dem Metallgehäuse ab, wodurch es möglich gemacht wird, zu verhindern, dass das Abgas bei Umgehen des Katalysatorelements strömt, oder diesen ungewünsch ten Strom auf ein Minimum herabzusetzen. Das Katalysatorelement wird fest und elastisch im Metallgehäuse gehalten.The solid catalyst element in the metal housing is made of a catalyst carrier with Made of honeycomb structure, which is made of ceramic and a Plurality of exhaust gas passages (not shown). The thermal insulating material of the present Invention is arranged around the catalyst element. The thermal insulation material holds the catalyst element in the metal case and seals the gap between the catalyst element and the metal case which makes it possible is made to prevent the exhaust gas when bypassing the catalyst element flows, or this unwanted th To reduce electricity to a minimum. The catalyst element becomes firm and elastic in the metal housing held.

Im Abgaskatalysator der vorliegenden Erfindung kann das Metallgehäuse aus verschiedenen metallischen Materialien, welche auf diesem Gebiet bekannt sind, in jeder Form gemäß dem Betrieb und der Wirkung hergestellt sein. Ein bevorzugtes Metallgehäuse ist aus rostfreiem Stahl hergestellt und weist eine Form auf, wie in 1 dargestellt. Natürlich kann das Metallgehäuse wahlweise aus Metall, wie beispielsweise Aluminium, Titan usw. oder einer Legierung davon, in jeder geeigneten Form hergestellt werden.In the catalytic converter of the present invention, the metal case made of various metallic materials known in the art can be made in any shape according to the operation and the effect. A preferred metal housing is made of stainless steel and has a shape as in FIG 1 shown. Of course, the metal housing may optionally be made of metal, such as aluminum, titanium, etc., or an alloy thereof, in any suitable form.

Ähnlich wie das Metallgehäuse kann auch der solide Katalysatorträger aus demselben Material wie das, welches in einem herkömmlichen Abgaskatalysator eingesetzt wird, in derselben Form hergestellt sein. Ein geeignetes Katalysatorelement umfasst jene, welche einem Durchschnittsfachmann allgemein bekannt und aus Metall oder Keramik hergestellt sind. Ein brauchbares Katalysatorelement ist zum Beispiel im neu erteilten US-Patent Nr. 27,747 offenbart. Das Katalysatorelement, das aus Keramik hergestellt ist, ist im Handel zum Beispiel von der Corning Inc., USA, erhältlich. Zum Beispiel sind wabenförmige Katalysatorträger, welche aus Keramik hergestellt sind, im Handel von der Corning Inc. unter dem Handelsnamen „CELCOR" beziehungsweise von der NGK Insulated Ltd. unter dem Handelsnamen „HONEYCERAM" erhältlich. Das Katalysatorelement, das aus Metall hergestellt ist, ist im Handel zum Beispiel von der Behr GmbH und Co., Deutschland, erhältlich. Hinsichtlich der ausführlichen Beschreibung des Monolithkatalysators siehe Dokument Nr. 90050.0 des SAE Technical Document, Stroom et al., „Systems Approach to Packaging Design for Automotive Catalytic Converters", Dokument Nr. 800082 des SAE Technical Document, Howitt, „Thin Wall Ceramics as Monolitihic Catalyst Support", und Dokument Nr. 740244 des SAE Technical Document, Howitt et al., „Flow Effect in Monolithic Honeycomb Automotive Catalytic Converter".Similar to the metal case, the solid catalyst carrier made of the same material as that used in a conventional catalytic converter can also be made in the same shape. A suitable catalyst element includes those which are well known to one of ordinary skill in the art and made of metal or ceramic. A useful catalyst element is disclosed, for example, in newly issued U.S. Patent No. 27,747. The catalyst element made of ceramic is commercially available, for example, from Corning Inc., USA. For example, honeycomb catalyst supports made of ceramics are commercially available from Corning Inc. under the trade name "CELCOR" and from NGK Insulated Ltd. under the trade name "HONEYCERAM", respectively. The catalyst The metal made of metal is commercially available, for example, from Behr GmbH and Co., Germany. For a detailed description of the monolith catalyst, see document no. 90050.0 of the SAE Technical Document, Stroom et al., Systems Approach to Packaging Design for Automotive Catalytic Converters, Document No. 800082 of the SAE Technical Document, Howitt, "Thin Wall Ceramics as Monolithic Catalyst Support, and Document No. 740244 of the SAE Technical Document, Howitt et al., Flow Effect in Monolithic Honeycomb Automotive Catalytic Converter.

Der Katalysator, welcher auf dem zuvor erwähnten Katalysatorelement zu tragen ist, ist für gewöhnlich Metall (z.B. Platin, Ruthenium, Osmium, Rhodium, Iridium, Nickel, Palladium usw.) oder Metalloxid (z.B. Vanadiumpentaoxid, Titandioxid usw.) und wird vorzugsweise in Form einer Beschichtung verwendet. Hinsichtlich der ausführlichen Beschreibung einer Beschichtung solch eines Katalysators siehe US-Patent Nr. 3,441,381.Of the Catalyst, which on the aforementioned catalyst element to wear is for usually Metal (e.g., platinum, ruthenium, osmium, rhodium, iridium, nickel, Palladium, etc.) or metal oxide (e.g., vanadium pentoxide, titanium dioxide etc.) and is preferably used in the form of a coating. Regarding the detailed For a description of a coating of such a catalyst, see U.S. Patent No. 3,441,381.

Bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung wird insbesondere bevorzugt, dass ein aus Metall hergestelltes Gehäuse grundsätzlich zum Beispiel durch Enthalten eines wabenförmigen, aus Keramik hergestellten Katalysatorträgers (Katalysatorelements) hergestellt wird, und dass ein Katalysatorelement zum Beispiel durch Tragen einer Katalysatorschicht (Katalysatorbeschichtung), welche aus einem Edelmetall, wie beispielsweise Platin, Rhodium oder Palladium, hergestellt ist, auf einem wabenförmigen, aus Keramik hergestellten Monolithträger hergestellt wird. Bei einem derartigen Aufbau kann eine effektive katalytische Wirkung bei einer vergleichsweise hohen Temperatur erzielt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Wärmeisoliermaterial zwischen dem Metallgehäuse und dem darin enthaltenen Katalysatorelement angeordnet. Das Wärmeisoliermaterial ist vorzugsweise aus einem einlagigen Wärmeisoliermaterial hergestellt. Bei ausführlicher Beschreibung umfasst dieses Wärmeisoliermaterial im Wesentlichen:
einen Wärmeisoliermaterialkörper, welcher aus einem Hauptteilmaterial von anorganischen Fasern und einer Beschichtung gebildet ist, oder
einen Wärmeisoliermaterialkörper, welcher aus einem Hauptteilmaterial von anorganischen Fasern gebildet ist, im Wesentlichen frei von einer organischen Substanz ist und wenigstens in seinem Oberflächenabschnitt anorganische Fasern mit einer unscharfen Spitze infolge thermischer Verformung der anorganischen Fasern und teilweisem Miteinanderverschmelzen der Fasern aufweist.In the practice of the present invention, it is particularly preferable that a metal-made casing is basically manufactured, for example, by containing a honeycomb-shaped catalyst carrier (catalyst element) made of ceramic, and that a catalyst element is formed by, for example, supporting a catalyst layer (catalyst coating) made of a noble metal such as platinum, rhodium or palladium, is prepared on a honeycomb ceramic-made monolith support. With such a structure, an effective catalytic effect at a comparatively high temperature can be achieved. According to the present invention, a heat insulating material is disposed between the metal shell and the catalyst element contained therein. The heat insulating material is preferably made of a single-layer heat insulating material. In a detailed description, this heat insulating material basically comprises:
a Wärmeisoliermaterialkörper, which is formed from a main part material of inorganic fibers and a coating, or
a thermal insulating material body formed of a main body material of inorganic fibers, being substantially free of an organic substance and having inorganic fibers having a blurred tip at least in its surface portion due to thermal deformation of the inorganic fibers and partial fusion of the fibers.

Die anorganischen Fasern, welche das Wärmeisoliermaterial bilden, sind vorzugsweise Keramikfasern, zum Beispiel Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Siliciumnitrid, Steinwolle, Aluminiumsilicat, Zirconiumdioxid oder dergleichen, und können auf Grund der Wärmeisoliereigenschaften, der Wärmebeständigkeit und der Elastizität eingesetzt werden, um das Katalysatorelement zu halten. In dem Fall, in dem die anorganischen Fasern aus Aluminiumoxid hergestellt sind, können die anorganischen Fasern die Wärmebeständigkeit und die Elastizität selbst bei einer hohen Temperatur, die höher als 900 ºC ist, aufrechterhalten. Wie diese anorganischen Fasern, welche aus Aluminiumoxid hergestellt sind, sind im Handel mehrere Arten von anorganischen Fasern von der DYSON Co. unter dem Handelsnamen „SAFFIL" erhältlich. Ähnliche anorganische Fasern, welche aus Aluminiumoxid hergestellt sind, sind im Handel von Herstellern wie beispielsweise DENKA, NITIAS, MITSUBISHI CHEMICAL INDUSTRIES Co. und dergleichen erhältlich.The inorganic fibers constituting the thermal insulating material, are preferably ceramic fibers, for example alumina, silica, silicon nitride, Rockwool, aluminum silicate, zirconia or the like, and can due to the thermal insulation properties, the heat resistance and the elasticity can be used to hold the catalyst element. In that case, in which the inorganic fibers are made of aluminum oxide, can the inorganic fibers heat resistance and the elasticity even at a high temperature higher than 900 ° C. Like these inorganic fibers, which are made of alumina are commercially available several types of inorganic fibers from DYSON Co. under the trade name "SAFFIL." Similar inorganic fibers made of alumina, are commercially available from manufacturers such as DENKA, NITIAS, MITSUBISHI CHEMICAL INDUSTRIES Co. and the like.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Dicke (mittlere Durchmesser) der anorganischen Fasern zwar nicht beschränkt, aber die anorganischen Fasern weisen vorzugsweise einen mittleren Durchmesser auf, der innerhalb des Bereichs von 2 bis 4 μm liegt. Wenn die anorganischen Fasern einen mittleren Durchmesser aufweisen, der kleiner als etwa 2 μm ist, neigt das resultierende Wärmeisoliermaterial dazu, brüchig zu sein und nicht genug Festigkeit zu haben. Wenn die anorganischen Fasern andererseits einen mittleren Durchmesser aufwei sen, der größer als 4 μm ist, wird es schwierig, das Wärmeisoliermaterial zu bilden.According to the present Invention is the thickness (average diameter) of the inorganic Fibers are not limited, but the inorganic fibers preferably have a middle one Diameter, which is within the range of 2 to 4 microns. When the inorganic fibers have a mean diameter, less than about 2 μm is, the resulting heat insulating material tends to brittle to be and not to have enough strength. If the inorganic On the other hand, fibers have a mean diameter greater than 4 μm, it becomes difficult to heat insulation material to build.

Ähnlich wie die Dicke ist auch die Länge der anorganischen Fasern nicht ausdrücklich beschränkt. Die anorganischen Fasern weisen jedoch vorzugsweise eine mittlere Länge auf, die innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 50 mm liegt. Wenn die mittlere Länge der anorganischen Fasern kürzer als etwa 0,5 mm ist, können Merkmale der Faser nicht erhalten werden. Wenn die mittlere Länge andererseits länger als etwa 50 mm ist, wird es schwierig, zu ermöglichen, dass der Fertigungsprozess des Wärmeisoliermaterials reibungslos abläuft.Similar to the thickness is also the length the inorganic fibers are not expressly limited. The However, inorganic fibers preferably have an average length, which is within the range of 0.5 to 50 mm. If the middle Length of inorganic fibers shorter than about 0.5 mm can Features of the fiber can not be obtained. On the other hand, if the average length is longer than is about 50 mm, it becomes difficult to allow the manufacturing process of the heat insulating material runs smoothly.

Zusätzlich zu dem Hauptteilmaterial der anorganischen Fasern ist ferner eine integrierte Komponente der anorganischen Fasern in dem Wärmeisoliermaterial enthalten. Diese integrierte Komponente hat die Funktion, die anorganischen Fasern zu halten und manchmal die Aggregation der anorganischen Fasern zu beschleunigen. Diese integrierte Komponente kann aus einem Bindemedium, das aus organischen Kräuselfasern (organische Materie) hergestellt ist, nämlich einem Bindemittel, bestehen. Bei ausführlicher Beschreibung bestehen diese organischen Kräuselfasern vorzugsweise aus einem wärmebeständigen Kern und einer Mantel-Kern-Struktur, wobei der Kern mit einer Schmelzumhüllung überzogen ist.In addition to The main part material of the inorganic fibers is further an integrated one Component of the inorganic fibers contained in the heat insulating material. This integrated component has the function of being inorganic Fibers and sometimes the aggregation of inorganic Accelerate fibers. This integrated component can be made from a Binding medium consisting of organic crimped fibers (organic matter) is made, namely a binder. Extensive description exist these organic crimp fibers preferably made of a heat-resistant core and a sheath-core structure, wherein the core is coated with a melt envelope is.

Die Schmelzumhüllung der organischen Fasern mit der zuvor erwähnten Mantel-Kern-Struktur wird bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur innerhalb eines Bereichs von 110 bis 220 ºC erweicht, wodurch die organischen Fasern aneinander oder die anorganischen Fasern an die organischen Fasern geklebt oder gebunden werden können. Der wärmebeständige Kern ist gekräuselt und behält selbst bei einer vergleichsweise hohen Temperatur, welche innerhalb eines Bereichs von 200 bis 250 ºC liegt, die Form bei, wodurch die anorgani schen Fasern physisch miteinander verschränkt werden können.The fused clad of organic fibers having the aforementioned sheath-core structure at a comparatively low temperature within a range from 110 to 220 ºC softens, causing the organic fibers to one another or the inorganic Fibers can be glued or bonded to the organic fibers. The heat-resistant core is curly and keeps himself at a comparatively high temperature, which within a Range from 200 to 250 ºC, the shape, whereby the anorgani's fibers physically together Crossed can be.

Auf diese Weise ist bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung kein flüssiges oder pastenartiges Bindemittel erforderlich, welches im Wesentlichen verwendet werden musste, um dem Wärmeisoliermaterial des Standes der Technik eine mechanische Festigkeit zu verleihen. Demgemäß können die organischen Kräuselfasern selbst als das Bindemittel die anorganischen Fasern nicht nur durch Haftung, sondern auch durch eine physische Verschränkung fest halten. Insbesondere wurde herausgefunden, dass die mechanische Festigkeit im Vergleich zu der im Stand der Technik dem Wärmeisoliermaterial selbst dann verliehen werden kann, wenn der Gehalt des Bindemittels auf etwa 3 Gew.-% oder weniger herabgesetzt wird, um einen Fehlbetrieb des Abgasreinigungssystems möglichst zu vermeiden.On this manner is not in the practice of the present invention liquid or pasty binder is required, which is substantially had to be used to heat the insulating material of the state give the technique a mechanical strength. Accordingly, the organic crimped even as the binder, the inorganic fibers are not only through Liability, but also by a physical entanglement hold. In particular, it was found that the mechanical Strength compared to the heat insulating material itself in the prior art can then be awarded if the content of the binder on about 3 wt% or less is reduced to malfunction the emission control system as possible to avoid.

Eine typische Schmelzumhüllung im Aufbau der organischen Kräuselfasern wird zum Beispiel aus modifiziertem Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen, Polyester, Nylon, Polybutylenterephthalat oder dergleichen hergestellt. Das modifizierte PET wird besonders bevorzugt, da es durch Erwärmen (120 bis 140 ºC) im Trocknungsschritt bei der Bildung des Wärmeisoliermaterials geschmolzen wird.A typical enamel coating in the structure of organic crimp fibers is made, for example, from modified polyethylene terephthalate (PET), Polyethylene (PE), polypropylene, polyester, nylon, polybutylene terephthalate or the like. The modified PET becomes special preferred as it is by heating (120 to 140 ºC) melted in the drying step in the formation of the heat insulating material becomes.

Der typische wärmebeständige Kern im Aufbau der organischen Kräuselfasern besteht aus PET, PE, Polypropylen, Polyester, Nylon, Polybutylenterephthalat oder dergleichen. Das PET wird im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit (250 ºC) gegen Erwärmen im zuvor erwähnten Trocknungsprozess besonders bevorzugt.Of the typical heat-resistant core in the structure of organic crimp fibers consists of PET, PE, polypropylene, polyester, nylon, polybutylene terephthalate or similar. The PET becomes in terms of heat resistance (250 ºC) against heating in the aforementioned Drying process particularly preferred.

Die Länge der organischen Kräuselfasern, welche als das Bindemittel verwendet werden, ist zwar nicht ausdrücklich beschränkt, aber die organischen Kräuselfasern weisen vorzugsweise eine mittlere Länge von 1 bis 20 mm auf. Wenn die mittlere Länge kürzer als 1 mm ist, ist die Miteinanderverschränkung zwischen den organischen Fasern oder die zwischen der anorganischen Faser und den organischen Fasern vermindert, wodurch von den Vorteilen, welche sich von der Form der Kräuselfasern herleiten, kein Gebrauch gemacht werden kann. Wenn die mittlere Länge andererseits größer als etwa 20 mm ist, wird das Wickeln auf Geräte während des Prozesses oder die Verschränkung zwischen den Fasern so schwer, dass eine drastische Streuung der Zusammensetzungsverteilung und -dicke verursacht wird, wodurch es schwierig gemacht wird, ein gutes Wärmeisoliermaterial herzustellen. Insbesondere weisen die organischen Fasern eine mittlere Länge auf, die innerhalb des Bereichs von 5 bis 15 mm liegt.The Length of organic crimp fibers, which Although the binder used is not expressly limited, it does the organic crimp fibers preferably have an average length of 1 to 20 mm. If the middle length shorter is 1 mm, the interlocking between the organic Fibers or those between the inorganic fiber and the organic Fibers, thereby reducing the advantages which differ from the Shape of the crimped fibers derive, no use can be made. If the middle Length on the other hand greater than is about 20 mm, wrapping on equipment during the process or the entanglement between the fibers so heavy that a drastic scattering of the composition distribution and thickness, thereby making it difficult to good heat insulating material manufacture. In particular, the organic fibers have a middle one Length up, which is within the range of 5 to 15 mm.

Die Dicke (mittlerer Durchmesser) der organischen Kräuselfasern ist nicht zwar ausdrücklich beschränkt, aber vorzugsweise weisen die organischen Kräuselfasern einen mittleren Durchmesser auf, der innerhalb eines Bereichs von 1 bis 4 Denier (etwa 0,11 bis 0,44 g/km) liegt. Wenn der mittlere Durchmesser der organischen Faser kleiner als etwa 1 Denier ist, wird die Menge der Schmelzumhüllung auf der Oberfläche der organischen Fasern verringert, und die resultierende Festigkeit neigt dazu, geringer als die gewünschte Festigkeit zu sein. Wenn der mittlere Durchmesser andererseits größer als etwa 4 Denier ist, wird die Oberfläche bezogen auf das Gewicht verringert, und deshalb wird es unmöglich, eine effiziente Verschmelzung zu bewirken, was zu einer geringen Festigkeit führt.The Thickness (mean diameter) of the organic crimped fibers is not specifically limited, but Preferably, the organic crimp fibers have a middle one Diameter up to within a range of 1 to 4 denier (about 0.11 to 0.44 g / km). If the median diameter of the organic fiber is less than about 1 denier, the amount will be the enamel cladding on the surface reduces the organic fibers, and the resulting strength tends to be lower than the desired one To be firm. On the other hand, when the mean diameter is larger than is about 4 denier, the surface is reduced in weight, and therefore it becomes impossible to effect an efficient merger, resulting in a low Strength leads.

Ein anorganischer oder organischer, aggregierend wirkender Stoff kann in der Integrierten Komponente in einer Menge enthalten sein, welche kleiner als die des Bindemittels ist, wodurch die Aggregation und die Integration der anorganischen Fasern bei der Erzeugung des Wärmeisoliermaterials, welche im Folgenden beschrieben wird, beschleunigt wird. Zum Beispiel umfasst der anorganische, aggregierend wirkende Stoff Sepiolith, Montmorillonit, Bentonit, Aluminiumoxidsol, kolloidales Siliciumdioxid und dergleichen, ohne ausdrücklich darauf beschränkt zu sein. Insbesondere kann der organische, aggregierend wirkende Stoff (organische Materie) als Ergebnis der Nutzung von Oberflächenladung nicht nur die Integration mit den anorganischen Fasern beschleunigen, um die Dicke des Wärmeisoliermaterials zu verringern, sondern auch die Menge des Bindemittels der organischen Fasern herabsetzen. Das heißt, dass, da die anorganischen Fasern eine negative Ladung haben, wenn der integrierten Komponente der positiv geladene, aggregierend wirkende Stoff hinzugefügt wird, die entgegengesetzten anorganischen Fasern durch den aggregierend wirkenden Stoff integriert werden können. Auch der organische, aggregierend wirkende Stoff ist nicht ausdrücklich beschränkt, umfasst aber zum Beispiel Amidpolyacrylat, Polyvinylalkohol, Acrylpolymer, Urethan, Vinylacetat, Kautschuk, Latex oder dergleichen. Insbesondere ist Amidpolyacrylat im Handel als ein verdünntes Produkt von der MITSUI SAITEK Co. unter dem Handelsnamen „AKURAK 135" und „AKURAK 304E" erhältlich.One inorganic or organic, aggregating substance can be contained in the integrated component in an amount which smaller than that of the binder, which reduces aggregation and the integration of the inorganic fibers in the production of the heat insulating material, which is described below, is accelerated. For example comprises the inorganic, aggregating substance sepiolite, Montmorillonite, bentonite, alumina sol, colloidal silica and like that, without express limited to this to be. In particular, the organic, aggregating-acting Substance (organic matter) as a result of the use of surface charge not only accelerate integration with inorganic fibers, around the thickness of the heat insulating material reduce, but also the amount of the binder of the organic Minimize fibers. This means, that, because the inorganic fibers have a negative charge when the integrated component of positively charged, aggregating Cloth added is, the opposite inorganic fibers through the aggregating acting substance can be integrated. Also the organic, aggregating acting substance is not expressly limited but for example amide polyacrylate, polyvinyl alcohol, acrylic polymer, Urethane, vinyl acetate, rubber, latex or the like. Especially Amide polyacrylate is commercially available as a diluted product from MITSUI SAITEK Co. under the trade name "AKURAK 135" and "AKURAK 304E" available.

Bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, auch jene, welche im Allgemeinen als ein Papierfestigkeitsverbesserungsmittel auf dem Fachgebiet der Papierherstellung verwendet werden, in Kombination mit den aggregierend wirkenden Stoffen hinzuzufügen. Das Papierfestigkeitsverbesserungsmittel ist ein Zusatzstoff zum Verbessern der normalen Festigkeit oder Nassfestigkeit des Papiers und umfasst zum Beispiel Amidpolyacrylat. Das Papierfestigkeitsverbesserungsmittel wirkt, um die Trockenfestigkeit des Wärmeisoliermaterials in dem Wärmeisoliermaterial der vorliegenden Erfindung zu verbessern. Ein geeignetes Papierfestigkeitsverbesserungsmittel ist im Handel zum Beispiel von der HARIMA CHEMICALS Co. unter dem Handelsnamen „HERMIDE B-15" erhältlich.at the implementation of the present invention is preferred, even those which generally as a paper strength improver used in the field of papermaking, in combination with the aggregating substances. The paper strength improver is an additive for improving normal strength or Wet strength of the paper and includes, for example, amide polyacrylate. The Paper strength improver acts to increase the dry strength of the heat insulating material in the thermal insulating material to improve the present invention. A suitable paper strength improver is commercially available, for example, from HARIMA CHEMICALS Co. under the Trade name "HERMIDE B-15 "available.

Der Wärmeisoliermaterialkörper, der das Wärmeisoliermaterial bildet, ist jedoch nicht auf jene beschränkt, die zuvor beschrieben wurden, und es kann ein anorganisches Bindemedium von Glasfasern als eine integrierte Komponente einer anorganischen Komponente anstelle von organischen Fasern mit der zuvor beschriebenen Mantel-Kern-Struktur verwendet werden, sofern die Anforderungen für den Wärmeisoliermaterialköper erfüllt werden. Auch in solch einem Fall kann der Fehlbetrieb des Reinigungssystems weiter verringert oder vermieden werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Glasfasern dem Wärmeisoliermaterial die festgelegte Festigkeit und Haltbarkeit verleihen, während die anorganischen Fasern gehalten werden, wenn der Zwischenraum zwischen den anorganischen Fasern mit den erweichten oder geschmolzenen Glasfasern gefüllt wird. Die Glasfasern sind im Hinblick auf die Verhinderung von Brüchigkeit, welche durch die Diffusion eines Alkalielements in die anorganischen Fasern verursacht wird, vorzugsweise aus einem nichtalkalischen Glas hergestellt, obwohl das Material nicht ausdrücklich beschränkt ist. Auch die Länge ist nicht ausdrücklich beschränkt, aber sie liegt für gewöhnlich innerhalb eines Bereichs von etwa 1 bis 25 mm und vorzugsweise von etwa 8 bis 12 mm.Of the Heat insulating material body, the the heat insulating material however, is not limited to those previously described and may be an inorganic binding medium of glass fibers as an integrated component of an inorganic component of organic fibers used with the sheath-core structure described above provided the requirements for the thermal insulation material twill are met. Even in such a case, the malfunction of the cleaning system be further reduced or avoided. According to the present invention can the glass fibers the heat insulating material give the specified strength and durability, while the inorganic fibers are held when the space between the inorganic fibers with the softened or molten glass fibers filled becomes. The glass fibers are with a view to preventing brittleness, which by the diffusion of an alkali element in the inorganic Fibers is caused, preferably from a non-alkaline Glass, although the material is not expressly limited. Also the length is not explicit limited, but she lies for usually within a range of about 1 to 25 mm, and preferably from about 8 to 12 mm.

Alternativerweise kann der Wärmeisoliermaterialkörper jene sein, welche durch Calcinieren eines laminierten Materials von anorganischen Fasern, wie beispielsweise kristallinen Aluminiumoxidfasern, nach der Behandlung der Fasern bei Verwenden eines Nadelungsverfahrens erhalten werden. Ein derartiger Wärmeisoliermaterialkörper ist im Handel als ein selbsthaltendes Dichtungsmaterial für einen Abgaskatalysator von der MITSUBISHI CHEMICALS Ltd. unter dem Handelsnamen „MAFTEC BLANKET" erhältlich.Alternatively, For example, the thermal insulating material body may be those which are obtained by calcining a laminated material of inorganic Fibers, such as crystalline alumina fibers after treating the fibers using a needling process to be obtained. Such a heat insulating material body is commercially available as a self-retaining sealing material for a Catalytic converter from MITSUBISHI CHEMICALS Ltd. under the trade name "MAFTEC BLANKET "available.

Außerdem weisen wenigstens eine und vorzugsweise beide Oberflächen des zuvor beschriebenen Wärmeisoliermaterialkörpers eine Beschichtung auf, die darauf aufgetragen ist. Die Beschichtung wird hierin nicht verwendet, um die Matte zusammenzuhalten oder -zubinden, indes wird sie verwendet, um Hervortreten oder Verstreuen der anorganischen Fasern von der Oberfläche des Wärmeisoliermaterialkörpers zu verhindern, d.h. um die Oberfläche des Wärmeisoliermaterials zu modifizieren, ohne die mechanische Festigkeit und andere Eigenschaften des Wärmeisoliermaterials zu verschlechtern. Als Ergebnis kann das Wärmeisoliermaterial verhindern, dass der Endabschnitt bei seinem Einbau in einen Abgaskatalysator direkt mit der Bedienungsperson in Kontakt kommt, wodurch ein unangenehmes Tastgefühl für die Bedienungsperson beseitigt werden kann.In addition, show at least one and preferably both surfaces of the previously described Heat insulating material body a Coating applied to it. The coating is herein not used to hold or bind the mat, however It is used to indicate emergence or scattering of the inorganic Fibers from the surface of the heat insulating material body prevent, i. around the surface of the heat insulating material without modifying the mechanical strength and other properties of the heat insulating material to worsen. As a result, the heat insulating material can prevent that the end portion when installed in an exhaust gas catalyst comes into direct contact with the operator, causing an unpleasant Sensation to the operator can be eliminated.

Das Material der Beschichtung ist nicht beschränkt, sofern der Gehalt an organischer Materie im Wärmeisoliermaterial möglichst herabgesetzt werden kann. Die Beschichtung kann aus einer organischen Polymerverbindung, zum Beispiel Kautschukpolymer, wie beispielsweise Acrylpolymer von Polyacrylat, das im Handel von der NIPPON ZEON Co., Ltd. unter dem Handelsnamen LX-816" erhältlich ist, Urethanpolymer oder Polyacrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) oder Polyvinylalkohol gebildet werden. Vorzugsweise wird die Beschichtung im Hinblick auf eine Verringerung der organischen Materie aus einer anorganischen Verbindung, zum Beispiel einem Alkalisilicat, wie beispielsweise Kaliumsilicat oder Natriumsilicat oder einer Kombination davon, gebildet.The Material of the coating is not limited, provided that the content of organic Matter in heat insulating material preferably can be reduced. The coating can be made of an organic Polymer compound, for example rubber polymer, such as Acrylic polymer of polyacrylate, commercially available from the NIPPON ZEON Co., Ltd. available under the trade name LX-816 " is urethane polymer or polyacrylonitrile butadiene rubber (NBR) or polyvinyl alcohol. Preferably, the coating with regard to a reduction of organic matter from an inorganic Compound, for example, an alkali silicate, such as Potassium silicate or sodium silicate or a combination thereof, educated.

Das zuvor beschriebene Wärmeisoliermaterial kann gemäß verschiedenen allgemein bekannten und herkömmlichen Prozeduren erzeugt werden. Zum Beispiel kann das Wärmeisoliermaterial, welches als die integrierte Komponente organische Fasern mit der Mantel-Kern-Struktur verwendet, gemäß dem folgenden bevorzugten Verfahren erzeugt werden.The previously described heat insulating material can according to different well-known and conventional Procedures are generated. For example, the heat insulating material, which as the integrated component organic fibers with the Sheath-core structure used according to the following preferred Procedures are generated.

Zuerst werden anorganische Fasern und organische Fasern (Bindemittel) in Wasser eingelegt, und diese Fasern werden geöffnet und gemischt.First are inorganic fibers and organic fibers (binder) in Water is loaded, and these fibers are opened and mixed.

Während die anorganischen Fasern und die organischen Fasern langsam umgerührt werden, wird ein anorganischer oder organischer, aggregierend wirkender Stoff hinzugefügt, um einen Schlamm bereitzustellen. Danach wird durch Papierherstellung aus dem resultierenden Schlamm ein Blatt gebildet. Der resultierende gebildete Artikel wird fest gedrückt, um überschüssiges Wasser zuvor zu entfernen. Anschließend wird der gebildete Artikel bei einer vorbestimmten Temperatur bei Pressen erwärmt und getrocknet, um dadurch die Schmelzumhüllung auf der Oberfläche der organischen Fasern zu schmelzen und die organischen Fasern aneinander oder die anorganischen Fasern an die organischen Fasern zu kleben und zu binden, um auf diese Weise ein einlagiges Wärmeisoliermaterial (Wärmeisoliermaterialkörper) zu erhalten. Dieser Vorgang kann ausgeführt werden, indem der gebildete Artikel in einen Ofen gelegt und zum Beispiel fünf Minuten lang bei 170 ºC erwärmt und getrocknet wird.While the inorganic fibers and organic fibers are stirred slowly, an inorganic or organic aggregating agent is added to provide a slurry. Thereafter, a sheet is formed by papermaking from the resulting slurry. The resulting formed article is pressed firmly to previously remove excess water. Subsequently, the formed article is heated and dried at a predetermined temperature by pressing to thereby melt the melt cladding on the surface of the organic fibers and to adhere and bond the organic fibers to each other or the inorganic fibers to the organic fibers, thereby to obtain a single-layered heat insulating material (heat insulating material body). This process can be performed by placing the formed article in an oven and, for example, heating at 170 ° C for five minutes and drying.

Dann wird der resultierende Wärmeisoliermaterialkörper unter Verwendung eines Trockners vollständig getrocknet. Es versteht sich von selbst, dass das Aneinanderkleben und -binden der organischen Fasern oder der anorganischen Fasern an die organischen Fasern, das in dem zuvor erwähnten Erwärmungs- und Trocknungsschritt eingeleitet wurde, im Prozess dieses letzten Trocknungsschritts vollendet wird.Then The resulting Wärmeisoliermaterialkörper is under Using a dryer completely dried. It understands itself, that the sticking and bonding of the organic Fibers or the inorganic fibers to the organic fibers, that in the aforementioned heating and drying step was initiated in the process of this last Drying step is completed.

Dann wird wenigstens einer der Wärmeisoliermaterialkörper bei Verwenden einer bekannten und herkömmlichen Technik, d.h. Sprühen oder Auftragen, mit dem zuvor beschriebenen Beschichtungsmaterial beschichtet. Für gewöhnlich werden wenigstens eine und vorzugsweise beide Oberflächen des Wärmeisoliermaterialkörpers beschichtet, nachdem das Beschichtungsmaterial zwei- bis zehnmal mit einem Lösungsmittel (z.B. Wasser oder einem organischen Lösungsmittel) verdünnt wurde. Auf diese Weise kann ein gewünschtes Wärmeisoliermaterial erhalten werden.Then At least one of the Wärmeisoliermaterialkörper is at Using a known and conventional technique, i. Spraying or Apply, coated with the previously described coating material. Usually, at least one and preferably both surfaces of the Wärmeisoliermaterialkörpers coated after the coating material two to ten times with a solvent (e.g., water or an organic solvent). On this way can be a desired thermal insulation material to be obtained.

Das Wärmeisoliermaterial gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Wärmeisoliermaterialkörper, welcher durch ein Hauptteilmaterial von anorganischen Fasern gebildet ist, und es enthält keine bedeutende Menge an organischer Substanz. Bei diesem Wärmeisoliermaterial umfassen die anorganischen Fasern, welche bei der Bildung des Wärmeisoliermaterialkörpers verwendet werden, vorzugsweise Keramikfasern, wie beispielsweise Aluminiumoxidfasern, wie bei der zuvor beschriebenen Bildung des Wärmeisoliermaterialkörpers gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Hinsichtlich der anorganischen Fasern und der Erzeugung eines Hauptteilmaterials von derartigen Fasern wird auf die zuvor erfolgten ausführlichen Beschreibungen verwiesen.The thermal insulation material according to the present The invention includes a heat insulating material body which is formed by a main part material of inorganic fibers, and it contains no significant amount of organic matter. In this heat insulating material include the inorganic fibers used in forming the heat insulating material body preferably ceramic fibers, such as alumina fibers, as in the above-described formation of the Wärmeisoliermaterialkörpers according to the first aspect of the present invention. With regard to inorganic fibers and the production of a bulk material of such fibers Reference is made to the detailed descriptions previously made.

Die Bildung eines Wärmeisoliermaterialkörpers aus einem Hauptteilmaterial von anorganischen Fasern wird vorzugsweise unter Bedingungen ausgeführt, welche es ermöglichen, eine bedeutende Menge an organischen Substanzen, wie Verunreinigungen, vom resultierenden Wärmeisoliermaterialkörper auszuschließen. Insbesondere wird bevorzugt, ein Hauptteilmaterial von anorganischen Fasern durch Anwendung von Calcinierung auf eine erhöhte Temperatur zu erwärmen. Ganz besonders wird bevorzugt, ein Laminat von Keramikfasern durch Nadeln und andere Verfahren zu filzen, um ein Hauptteilmaterial von Keramikfasern mit einer erhöhten Bindefestigkeit zwischen den laminierten Schichten zu bilden, worauf Calcinieren des Hauptteilmaterials bei einer erhöhten Temperatur folgt, die ausreicht, um die enthaltenen organischen Substanzen direkt oder durch ihre Zersetzung abzuführen. Die Calcinierungstemperatur des Hauptteilmaterials von Keramikfasern kann in Abhängigkeit von den Eigenschaften des verwendeten Keramikmate rials und den Laminationsbedingungen des Hauptteilmaterials zwar stark variieren, liegt aber im Allgemeinen im Bereich von etwa 300 bis 800 ºC. Es ist zu erwähnen, dass anstatt der Erzeugung des Wärmeisoliermaterialkörpers gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren jedes im Handel erhältliche Produkt als ein selbsthaltendes Dichtungsmaterial für Abgaskatalysatoren verwendet werden kann, wie zum Beispiel „MAFTEC BLANKET" (Handelsname), das zuvor erwähnt wurde und im Handel erhältlich ist. Das „MAFTEC BLANKET" ist dadurch gekennzeichnet, dass es die Form einer Matte hat und keine organische Substanz enthält, da es durch Nadeln eines Laminats von kristallinen Aluminiumoxidfasern und anschließendes Calcinieren des genadelten Produkts erzeugt wird.The Forming a Wärmeisoliermaterialkörpers A bulk material of inorganic fibers is preferable carried out under conditions which make it possible a significant amount of organic substances, such as impurities, to exclude from the resulting Wärmeisoliermaterialkörper. Especially is preferred, a main part material of inorganic fibers Application of calcination to raise to an elevated temperature. All especially preferred is a laminate of ceramic fibers by needling and other methods of felting a bulk material of ceramic fibers with an elevated Binding strength between the laminated layers to form what Calcining the bulk material follows at an elevated temperature, the sufficient to contain the organic substances directly or dissipate by their decomposition. The calcination temperature of the bulk material of ceramic fibers can depend on on the properties of the ceramic material used and the lamination conditions of the bulk material vary widely but is generally in the range of about 300 to 800 ºC. It is worth mentioning that instead of producing the heat insulating material body according to the above described method of any commercially available product as a self-sustaining Sealing material for Catalytic converters can be used, such as "MAFTEC BLANKET "(trade name), mentioned above became and commercially available is. The "MAFTEC BLANKET "is through characterized in that it has the shape of a mat and no organic Contains substance, by needling a laminate of crystalline alumina fibers and subsequent Calcining the needle punched product is generated.

Bei der Erzeugung des Wärmeisoliermaterialkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Wärmebehandlung bei einer Temperatur ausgeführt, welche höher als eine Verformungstemperatur von anorganischen Fasern, vorzugsweise Keramikfasern, ist. Es ist zu erwähnen, dass sich der hierin verwendete Begriff „Verformungstemperatur" auf eine Temperatur beziehen soll, bei welcher die anorganischen Fasern, welche den Wärmeisoliermaterialkörper bilden, insbesondere ihre Oberflächenabschnitte, während der Wärmebehandlung wenigstens teilweise einer Wärmeverformung, wie beispielsweise Erweichen oder Schmelzen, ausgesetzt werden können, wodurch sich ihre scharfen Spitzen in unscharfe Spitzen, im Allgemeinen abgerundete Spitzen, umwandeln. Da alle scharfen Abschnitte von der Oberfläche des resultierenden Wärmeisoliermaterialkörpers entfernt werden, können Benutzer die Wärmeisoliermaterialien handhaben, ohne ein unerwünschtes Tastgefühl infolge des Kontakts mit scharfen Spitzen der Fasern zu erleiden. Gleichzeitig kann, da die anorganischen Fasern bei thermischer Verformung der anorganischen Fasern wenigstens teilweise mit den benachbarten anorganischen Fasern verschmolzen werden können, Verstreuen der beschädigten anorganischen Fasern verhindert werden, selbst wenn die anorganischen Fasern beschädigt sind. Eine derartige Verhinderung des Verstreuens der anorganischen Fasern ist für Benutzer im Hinblick auf die Arbeitsumgebung besonders wertvoll.at the production of the Wärmeisoliermaterialkörpers according to the present Invention is the heat treatment carried out at a temperature which higher than a deformation temperature of inorganic fibers, preferably Ceramic fibers, is. It's worth mentioning that here used term "deformation temperature" to a temperature in which the inorganic fibers containing the Form heat insulating material body, in particular their surface sections, during the heat treatment at least partially a thermal deformation, such as softening or melting, which can be exposed Her sharp tips are blurred, in general rounded tips, transform. Since all sharp sections of the surface of the resulting heat insulating material body can, can User the heat insulating materials handle without an unwanted sense of touch as a result of contact with sharp tips of fibers. At the same time, since the inorganic fibers in thermal deformation of the inorganic fibers at least partially with the adjacent inorganic Fibers can be fused Scattering of damaged inorganic fibers be prevented, even if the inorganic fibers are damaged. A such prevention of scattering of the inorganic fibers is for Users especially valuable in terms of the working environment.

Die Wärmebehandlung des Wärmeisoliermaterialkörpers wird im Allgemeinen bei einer Temperatur über einer Verformungstemperatur der anorganischen Fasern ausgeführt. Das heißt, die Heiztemperatur kann in Abhängigkeit von den Eigenschaften (zum Beispiel Elemente, Zusammensetzungen und Kristallstrukturen) der anorganischen Fasern variiert werden. Wenn zum Beispiel der Wärmeisoliermaterialkörper der zuvor erwähnte „MAFTEC BLANKET" ist, liegt eine geeignete Erwärmungstemperatur etwa bei 1.594 bis 1.840 ºC. Ferner kann jedes Heizmittel bei dieser Wärmebehandlung verwendet werden, und geeignete Heizmittel umfassen im Hinblick auf ihre Fähigkeit hoher Temperaturerwärmung zum Beispiel Gasbrenner, wie beispielsweise Sauerstoff-Wasserstoff-Gasbrenner und Propangasbrenner. Bei Verwenden dieser Heizmittel kann die beabsichtigte Wärmebehandlung problemlos vollendet werden, indem der Wärmeisoliermaterialkörper mit den Brennern augenblicklich erwärmt wird.The heat treatment of the heat insulating material body is generally carried out at a temperature above a deformation temperature of the inorganic fibers. That is, the heating temperature may vary depending on the properties (for example, elements, compositions and crystal structures) of the inorganic Fa be varied. For example, when the thermal insulating material body is the aforementioned "MAFTEC BLANKET", a suitable heating temperature is about 1,594 to 1,840 ° C. Further, any heating means may be used in this heat treatment and suitable heating means include, for example, gas burners in view of their high temperature heating capability. By using these heating means, the intended heat treatment can be easily completed by instantly heating the heat insulating material body with the burners.

Bei der zuvor erwähnten Wärmebehandlung des Wärmeisolierkörpers haben die Erfinder Folgendes überlegt. Da sie bereits eine Form von Oxiden aufweisen, werden die anorganischen Fasern, welche bei der Bildung des Wärmeisoliermaterialkörpers als ein Hauptteilmaterial verwendet werden, während der Wärmebehandlung weder verbrannt noch oxidiert, das heißt, es wird angenommen, dass mit Ausnahme des Gewichtsverlusts der Fasern infolge des Verstreuens während eines Anfangsstadiums der Behandlung im Prinzip kein Gewichtsverlust bei dieser Behandlung erfolgt. Während der Wärmebehandlung wird der Wärmeisoliermaterialkörper mit dem Brenner augenblicklich erwärmt und anschließend für einen Moment gelassen, damit er abkühlt. Es wird angenommen, dass in diesem Prozess des Erweichens, Schmelzens und Abkühlens die anorganischen Fasern, welche auf der oberste Fläche des Wärmeisoliermaterialkörpers erscheinen, eine Änderung der Konfiguration und der Kristallform davon erzeugen. Und in diesem Prozess können die augenblicklich geschmolzenen Fasern die beiden folgenden Rollen spielen. Eine Rolle der anorganischen Fasern ist ihre Funktion als ein Bindemittel. Das heißt, die geschmolzenen Fasern können die benachbarten Fasern aneinander binden, wodurch eine große Netzstruktur der Fasern aus individuell getrennten und geraden Fasern ohne einen verzweigten Abschnitt gebildet werden kann. Es wird erwartet, dass die Netzstruktur der Fasern unerwünschtes Verstreuen der beschädigten Fasern wirksam hemmen kann. Eine andere Rolle der Fasern basierte auf einer Oberflächenspannung der geschmolzenen Fasern. Das heißt, dass infolge der Oberflächenspannung der geschmolzenen Fasern ein Spitzenabschnitt der Fasern bei Reduktion eines Verhältnisses von scharfen Spitzen in den Fasern abgerundet wird, wodurch ein unangenehmes Tastgefühl beseitigt werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung können, da diese beiden Rollen gleichzeitig erreicht werden können, die Oberflächeneigenschaften des Wärmeisoliermaterials, welches aus anorganischen Fasern hergestellt ist, merklich und wirksam verbessert werden.at the aforementioned Heat treatment of the Have Wärmeisolierkörpers the inventors considered the following. Since they already have a form of oxides, the inorganic Fibers, which in the formation of the Wärmeisoliermaterialkörpers as a bulk material may be used during the heat treatment neither burned still oxidized, that is, It is believed that except for the weight loss of the fibers as a result of scattering during an initial stage of treatment, in principle, no weight loss done with this treatment. While the heat treatment The Wärmeisoliermaterialkörper is with The burner instantly heated and then for one Wait a minute for it to cool. It is believed that in this process of softening, melting and cooling the inorganic fibers appearing on the uppermost surface of the thermal insulating material body, a change of the configuration and crystal form thereof. And in this Process can the instant melted fibers are the two following rolls play. A role of inorganic fibers is their function as a binder. That is, the melted fibers can the adjacent fibers bind to each other, creating a large network structure the fibers of individually separated and straight fibers without one branched section can be formed. It is expected that the Network structure of fibers undesirable Scatter the damaged Can effectively inhibit fibers. Another role of the fibers was based on a surface tension the molten fibers. This means that due to the surface tension of the molten fibers, a tip portion of the fibers upon reduction of a relationship is rounded off by sharp points in the fibers, creating a unpleasant sensation can be eliminated. According to the present Invention can, because these two roles can be achieved simultaneously, the surface properties the heat insulating material, which is made of inorganic fibers, noticeable and effective be improved.

Außerdem kann das Wärmeisoliermaterial der vorliegenden Erfindung, wenn es verwendet wird, um den Katalysatorträger zu halten, wahlweise auf eine vorbestimmte Form zugeschnitten werden. Da das resultierende Wärmeisoliermaterial eine einzelne Schicht ist, ist kein komplizierter Produktionsschritt erforderlich wie bei einem mehrlagigen Wärmeisoliermaterial, und die Wärmeisolierschicht kann durch eine allgemein bekannte und herkömmliche Prozedur hergestellt werden. Diese Wärmeisolierschicht kann die festgelegte Form aufrechterhalten, ohne eine Schutzfolie zu verwenden, wie in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. 11- 166414 beschrieben. Demgemäß kann diese Wärmeisolierschicht ohne Anbringen und Entfernen der Schutzschicht nur beim Zwischenraum zwischen dem Metallgehäuse und dem Katalysatorträger angeordnet werden. Das heißt, wenn diese Wärmeisolierschicht verwendet wird, kann der Abgaskatalysator problemlos auf eine herkömmliche Weise ohne Verwenden irgendeines Hilfsgeräts zusammengesetzt werden.In addition, can the heat insulating material of present invention when used to hold the catalyst support, optionally tailored to a predetermined shape. Since that resulting heat insulating material is a single layer, no complicated production step is required like a multilayer heat insulating material, and the heat insulating layer can be made by a well-known and conventional procedure become. This heat insulating layer can maintain the specified shape without a protective film too use as in the unaudited Japanese Patent Application (Kokai) No. 11-166414. Accordingly, this heat insulating layer without attaching and removing the protective layer only at the gap between the metal case and the catalyst carrier to be ordered. This means, if this heat insulating layer used, the catalytic converter can easily be converted to a conventional Be assembled without using any auxiliary device.

Das Wärmeisoliermaterial gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es in den folgenden Beispielen beschrieben wird, weist eine Rohdichte, die genügt, um den Katalysatorträger zu halten, zusammen mit einer Zugfestigkeit und einer Dehnung, die genügen, um das Wickeln um den Katalysatorträger zu überstehen, auf und kann somit vorteilshafterweise als Befestigungsmatten dienen. Selbst wenn die zuvor beschriebene Beschichtung auf eine Oberfläche des Wärmeisoliermaterials aufgetragen wird, hat die Beschichtung im Wesentlichen keinen Einfluss auf die Funktion des Isoliermaterials.The thermal insulation material according to the present Invention, as described in the following examples, has a bulk density that is sufficient around the catalyst support to keep, along with a tensile strength and an elongation, the sufficient to survive the winding around the catalyst support, and thus can Advantageously serve as mounting mats. Even if the previously described coating applied to a surface of the Wärmeisoliermaterials is, the coating has essentially no effect on the Function of the insulating material.

BEISPIELEEXAMPLES

Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugsnahme auf ihre Beispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt.The The present invention will now be referred to its examples described. The present invention is not limited to the following Examples limited.

ERZEUGUNG DES WÄRMEISOLIERMATERIALSGENERATION THE HEAT INSULATING MATERIAL

BEZUGSBEISPIEL 1REFERENCE EXAMPLE 1

Zuerst wurde ein Beschichtungsmaterial von Polyacrylsäure (hergestellt von der NIPPON ZEON Co., Ltd. unter dem Handelsnamen „LX-816", 42 % Feststoffgehalt) mit Wasser bei einem Verdünnungsgrad von 5-mal verdünnt, um eine Beschichtungslösung anzusetzen. Beide Oberflächen eines Wärmeisoliermaterialkörpers (hergestellt von der MITSUBISHI CHEMICALS Co., Ltd. unter dem Handelsnamen „MAFTEC BLANKET"), der hauptsächlich aus einem lami nierten Material von anorganischen Fasern von kristallinem Aluminiumoxid bestand, wurden mit der Beschichtungslösung sprühbeschichtet. Das Beschichtungsgewicht der Beschichtungslösung wurde so geregelt, dass das Gewicht der organischen Materie, welche das Beschichtungsmaterial enthielt, 1 % oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht, betrug. Die Beschichtungslösung wurde getrocknet, um ein Wärmeisoliermaterial zu erhalten.First, a coating material of polyacrylic acid (manufactured by NIPPON ZEON Co., Ltd. under the trade name "LX-816", 42% solid content) was diluted with water at a dilution degree of 5 times to prepare a coating solution. Both surfaces of a thermal insulating material body (manufactured by MITSUBISHI CHEMICALS Co., Ltd. under the trade name "MAFTEC BLANKET") mainly composed of a laminated material of inorganic fibers of crystalline alumina were spray-coated with the coating solution. The coating weight of the coating solution was controlled so that the weight of the organic Ma terie, which contained the coating material, 1% or less, based on the total weight was. The coating solution was dried to obtain a thermal insulating material.

BEZUGSBEISPIEL 2REFERENCE EXAMPLE 2

Ein Wärmeisoliermaterial wurde auf dieselbe Weise wie in Bezugsbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass beide Oberflächen des Wärmeisoliermaterialkörpers mit etwa 0,3 g einer Beschichtungslösung (hergestellt von der ODEC Co. unter dem Handelsnamen „SERACOAT 22-T") einer wässrigen Kaliumphosphatlösung durch Sprühen beschichtet und dann getrocknet wurden.One thermal insulation material was prepared in the same manner as in Reference Example 1, with the exception being that both surfaces the Wärmeisoliermaterialkörpers with about 0.3 g of a coating solution (manufactured by ODEC Co. under the trade name "SERACOAT 22-T ") of an aqueous Potassium phosphate solution by spraying coated and then dried.

BEZUGSBEISPIEL 3REFERENCE EXAMPLE 3

Ein Wärmeisoliermaterial wurde auf dieselbe Weise wie in Bezugsbeispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass beide Oberflächen des Wärmeisoliermaterialkörpers mit etwa 0,3 g einer wässrigen Kaliumsilicatlösung durch Sprühen beschichtet, getrocknet und dann mit etwa 0,3 g einer Beschichtungslösung (hergestellt von der ODEC Co. unter dem Handelsnamen „MASTER SEAL") einer wässrigen Aluminiumphosphatlösung durch Sprühen weiter beschichtet wurden.One thermal insulation material was prepared in the same manner as in Reference Example 2, with the exception being that both surfaces the Wärmeisoliermaterialkörpers with about 0.3 g of an aqueous potassium silicate solution spray coated, dried and then with about 0.3 g of a coating solution (prepared from the ODEC Co. under the trade name "MASTER SEAL") of an aqueous Aluminum phosphate solution by spraying were further coated.

VERGLEICHSBEISPIEL 1COMPARATIVE EXAMPLE 1

In diesem Beispiel wurden die in Bezugsbeispiel 1 bis 3 verwendeten Wärmeisoliermaterialkörper so, wie sie waren, zum Vergleich verwendet. Diese Wärmeisoliermaterialkörper sind allgemein als ein selbsthaltendes Dichtungsmaterial für Abgaskatalysatoren bekannt und weisen eine Rohdichte von 0,09 bis 0,11 g/cm³ und eine Zugfestigkeit von 1.000 bis 1.500 MPa auf.In this example, the heat insulating material bodies used in Reference Examples 1 to 3 were used as they were for comparison. These heat insulating material bodies are generally known as a self-holding sealing material for catalytic converters and have a bulk density of 0.09 to 0.11 g / cm ³ and a tensile strength of 1,000 to 1,500 MPa.

BEZUGSBEISPIEL 4REFERENCE EXAMPLE 4

Zuerst wurde ein Hauptteilmaterial (hergestellt von der MITSUBISHI CHEMICALS Co., Ltd. unter dem Handelsnamen „MAFTEC BULK"), das hauptsächlich aus anorganischen Fasern von kristallinem Aluminiumoxid bestand, in 47,6 g Wasser fibrilliert. Diese anorganischen Fasern wurden mit 6 g eines anorganischen Bindemediums, das aus Glasfasern (hergestellt von der NIPPON PLATE GLASS Co., Ltd. unter dem Handelsnamen „MICROGLASS") und 2,4 g eines anorganischen, aggregierend wirkenden Stoffes, der aus Sepiolith bestand, während der Herstellung des Wärmeisoliermaterialkörpers einfach gemischt, und dann wurde die Mischung durch Verwenden eines Papierherstellungsverfahren zu einer Matte gebildet. Die resultierende Matte wurde gepresst und getrocknet.First became a bulk material (manufactured by MITSUBISHI CHEMICALS Co., Ltd. under the trade name "MAFTEC BULK") mainly consisting of inorganic fibers of crystalline alumina existed in Fibrillated 47.6 g of water. These inorganic fibers were used with 6 g of an inorganic binding medium made of glass fibers (manufactured from NIPPON PLATE GLASS Co., Ltd. under the trade name "MICROGLASS") and 2.4 g of a inorganic, aggregating substance consisting of sepiolite insisted while the preparation of the heat insulating material body simply mixed, and then the mixture was made by using a papermaking process formed into a mat. The resulting mat was pressed and dried.

Dann wurden beide Oberflächen der Matte mit etwa 0,3 g der Beschichtungslösung der wässrigen Kaliumsilicatlösung, welche in Bezugsbeispiel 2 verwendet wurde, durch Sprühen beschichtet und getrocknet. Die mit der Beschichtungslösung beschichtete Matte wurde eine Stunde lang bei 800 ºC in einen Elektroofen gelegt, um ein Wärmeisoliermaterial zu erhalten, wobei anorganische Fasern infolge des Erweichens von Glasfasern geschmolzen werden.Then were both surfaces the mat with about 0.3 g of the coating solution of the aqueous potassium silicate solution, which used in Reference Example 2, spray-coated and dried. The with the coating solution coated mat was at 800 ° C for one hour Electric furnace placed to a heat insulating material to obtain inorganic fibers due to the softening of Glass fibers are melted.

VERGLEICHSBEISPIEL 2COMPARATIVE EXAMPLE 2

Ein Wärmeisoliermaterial wurde auf dieselbe Weise wie in Bezugsbeispiel 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Matte zum Vergleich nicht durch Sprühen mit der Beschichtungslösung-beschichtet wurde.One thermal insulation material was prepared in the same manner as in Reference Example 4, with the exception being that the mat is not sprayed with for comparison the coating solution was coated.

BEZUGSBEISPIEL 5REFERENCE EXAMPLE 5

Ein Wärmeisoliermaterial wurde auf dieselbe Weise wie in Bezugsbeispiel 4 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die folgende Mischung eines Bindemediums, eines aggregierend wirkenden Stoffes und eines Papierfestigkeitsverbesserungsmittels anstelle von 6 g des anorganischen Bindemediums, das aus Glasfasern (Mikroglas) bestand, und 2,4 g des anorganischen, aggregierend wirkenden Stoffes, der aus Sepiolith bestand, verwendet wurde.One thermal insulation material was prepared in the same manner as in Reference Example 4, with with the exception that the following mixture of a binding medium, a aggregating agent and a paper strength improver instead of 6 g of the inorganic binding medium made of glass fibers (Microglass), and 2.4 g of the inorganic, aggregating Stoffes, which consisted of sepiolite was used.

(Bindemedium)(Binding medium)

Organische Fasern (Dicke: 0,11 g/km, hergestellt von der YUNITIKA FIBER Co., Ltd. unter dem Handelsnamen „MELTY 4080")organic Fibers (thickness: 0.11 g / km, manufactured by YUNITIKA FIBER Co., Ltd. under the trade name "MELTY 4080 ")

Organisches Bindemittel (Handelsname „LX-816")organic Binders (trade name "LX-816")

(Aggregierend wirkender Stoff)(Aggregating Material)

Anorganischer, aggregierend wirkender Stoff (Sepiolith) Organischer, aggregierend wirkender Stoff (hergestellt von MITSUI SAITEK unter dem Handelsnamen „ACULAK 135") Organischer, aggregierend wirkender Stoff (hergestellt von MITSUI SAITEK unter dem Handelsnamen „ACULAK 304E")inorganic, Aggregating substance (sepiolite) Organic, aggregating acting fabric (manufactured by MITSUI SAITEK under the trade name "ACULAK 135 ") Organic, aggregating agent (manufactured by MITSUI SAITEK under the trade name "ACULAK 304E ")

(Papierfestigkeitsverbesserungsmittel)(Paper strength improver)

Produkt der HARIMA CHEMICALS Co. unter dem Handelsnamen „HERMIDE B-15"product HARIMA CHEMICALS Co. under the trade name "HERMIDE B-15"

Der Gehalt der organischen Materie in dem aggregierend wirkenden Stoff und dem Papierfestigkeitsverbesserungsmittel, die hierin verwendet wurden, wurde berechnet. Als ein Ergebnis betrug eine Gesamtmenge der organischen Materie in ACULAK 135, ACULAK 304E und HERMIDE B-15 3%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Wärmeisoliermaterials. Dann wurden beide Oberflächen der resultierenden Matte mit etwa 0,03 g einer Beschichtungslösung einer wässrigen Kaliumsilicatlösung durch Sprühen beschichtet und getrocknet, um ein Wärmeisoliermaterial zu erhalten.The content of the organic matter in the aggregating agent and the paper strength improving agent used herein was calculated. As a result, a total amount of the organic matter in ACULAK 135, ACULAK 304E and HERMIDE B-15 was 3% based on the total weight of the thermal insulating material when. Then, both surfaces of the resulting mat were spray-coated with about 0.03 g of a coating solution of an aqueous potassium silicate solution and dried to obtain a thermal insulating material.

VERGLEICHSBEISPIEL 3COMPARATIVE EXAMPLE 3

Ein Wärmeisoliermaterial wurde auf dieselbe Weise wie in Bezugsbeispiel 5 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Matte zum Vergleich nicht durch Sprühen mit der Beschichtungslösung besprüht wurde.One thermal insulation material was prepared in the same manner as in Reference Example 5, with the exception being that the mat is not sprayed with for comparison the coating solution sprayed has been.

BEOBACHTUNG DES WÄRMEISOLIERMATERIALSOBSERVATION THE HEAT INSULATING MATERIAL

Die Oberfläche der Wärmeisoliermaterialien, welche in Bezugsbeispiel 1 bis 5 und Vergleichsbeispiel 1 bis 3 hergestellt wurden, wurde unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops beobachtet. Als Ergebnis wurden die Mikrofotografien (SEM-Fotografien) erhalten, die in 2 bis 9 dargestellt sind.The surface of the thermal insulating materials prepared in Reference Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 was observed by using a scanning electron microscope. As a result, microphotographs (SEM photographs) obtained in 2 to 9 are shown.

Wie in 2 bis 4, sowie 6 und 8 dargestellt, weisen die Wärmeisoliermaterialien von Bezugsbeispiel 1 bis 5 anorganische Fasern auf, welche auf der Oberfläche niedergelegt sind. Außerdem ist auch zu erkennen, dass die anorganischen Fasern durch organische und anorganische Bindemedien dicht aneinander gebunden sind. Demgemäß kann ein derartiges Wärmeisoliermaterial das Hervortreten und Verstreuen von anorganischen Fasern verhindern, während der Gehalt an organischer Materie, wie beispielsweise organischen Fasern und/oder einem organischen Bindemittel, im Vergleich zu einem herkömmlichen Abgaskatalysator auf denselben oder einen höheren Grad herabgesetzt ist. Auf diese Weise kann ein unangenehmes Tastgefühl, welches durch direkten Kontakt des Wärmeisoliermaterials mit dem Endabschnitt der anorganischen Fasern infolge des zuvor beschriebenen Hervortretens oder Verstreuens verursacht wird, wenn das Wärmeisoliermaterial durch die Bedienungsperson in den Abgaskatalysator eingebaut wird, vermieden werden. Ein Fehlbetrieb eines Abgasreinigungssystems tritt kaum auf.As in 2 to 4 , such as 6 and 8th As shown, the heat insulating materials of Reference Examples 1 to 5 have inorganic fibers deposited on the surface. In addition, it can also be seen that the inorganic fibers are tightly bound together by organic and inorganic binding media. Accordingly, such a thermal insulating material can prevent the protrusion and scattering of inorganic fibers, while the content of organic matter such as organic fibers and / or an organic binder is reduced to the same or a higher degree as compared with a conventional catalytic converter. In this way, an uncomfortable touch feeling caused by direct contact of the heat insulating material with the end portion of the inorganic fibers due to the above-described protrusion or scattering when the heat insulating material is incorporated into the exhaust catalyst by the operator can be avoided. A malfunction of an exhaust gas purification system hardly occurs.

Im Gegensatz zu den zuvor erwähnten Ergebnissen werfen bei den Wärmeisoliermaterialien von Vergleichsbeispiel 1 bis 3 die anorganischen Fasern einen Flor auf der Oberfläche auf, wie in 5, 6 und 9 dargestellt. Demgemäß wird, wenn ein derartiges Wärmeisoliermaterial durch die Bedienungsperson in den Abgaskatalysator eingebaut wird, das Wärmeisoliermaterial mit dem Endabschnitt der anorganischen Fasern direkt berührt, wodurch der Bedienungsperson ein unangenehmes Tastgefühl vermittelt wird.In contrast to the aforementioned results, in the heat insulating materials of Comparative Examples 1 to 3, the inorganic fibers raise a pile on the surface, as in FIG 5 . 6 and 9 shown. Accordingly, when such a heat insulating material is incorporated into the catalytic converter by the operator, the thermal insulating material is directly contacted with the end portion of the inorganic fibers, thereby imparting an unpleasant feeling to the operator.

BEWERTUNGSTESTS DES WÄRMEISOLIERMATERIALSASSESSMENT TESTS THE HEAT INSULATING MATERIAL

Die Wärmeisoliermaterialien, welche in Bezugsbeispiel 4 und 5 erzeugt wurden, wurden in Bezug auf die Rohdichte (g/cm³), die Zugfestigkeit (MPa) und die Dehnung (%) bewertet. Die Rohdichte wurde folgendermaßen bestimmt. Und zwar wurde eine mittlere Dicke einer Probe, welche durch Zuschneiden eines Wärmeisoliermaterials auf ein Quadrat mit einer Seite von 220 mm erhalten wurde, von jeder Dicke an fünf Punkten, d.h. vier Punkten näher an den Ecken und einem zentralen Punkt, bestimmt, und dann wurde die zuvor erwähnte Oberflächendichte durch die resultierende mittlere Dicke geteilt, um die Rohdichte zu berechnen. Nach dem Zuschneiden des Wärmeisoliermaterials auf ein Rechteck mit einer Breite von 25 mm und einer Länge von 180 mm wurden die Reckgeschwindigkeit und die Dehnung bei Raumtemperatur gemessen, wobei ein Autograph verwendet wurde, der von der SHIMADZU Corp. hergestellt wurde. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Reckgeschwindigkeit auf 20 mm/Minuten eingestellt.The heat insulating materials produced in Reference Examples 4 and 5 were evaluated in terms of bulk density (g / cm ³ ), tensile strength (MPa) and elongation (%). The apparent density was determined as follows. Namely, an average thickness of a specimen obtained by cutting a heat insulating material on a square having a side of 220 mm was determined from each thickness at five points, ie, four points closer to the corners and a central point, and then became divided the aforementioned surface density by the resulting average thickness to calculate the bulk density. After cutting the heat insulating material to a rectangle having a width of 25 mm and a length of 180 mm, the stretching speed and the elongation at room temperature were measured using an autograph manufactured by SHIMADZU Corp. was produced. At this time, the stretching speed was set to 20 mm / min.

Es zeigte sich, dass das Wärmeisoliermaterial von Bezugsbeispiel 4 eine Rohdichte von 0,14 g/m³, eine Zugfestigkeit von 0,034 MPa und eine Dehnung von 0,9 % aufweist. Es zeigte sich auch, dass das Wärmeisoliermaterial von Bezugsbeispiel 5 eine Rohdichte von 0,16 g/m³, eine Zugfestigkeit von 0,045 MPa und eine Dehnung von 3,39 % aufwies. Wie aus diesen Messwerten ersichtlich ist, weisen diese Wärmeisoliermaterialien eine Rohdichte auf, die genügt, um den Katalysatorträger zu halten, sowie eine Zugfestigkeit und eine Dehnung, die genügen, um das Wickeln um den Katalysatorträger zu überstehen, während der Gehalt an organischer Materie herabgesetzt ist.It was found that the heat insulating material of Reference Example 4 has a bulk density of 0.14 g / m ³ , a tensile strength of 0.034 MPa and an elongation of 0.9%. It was also found that the heat insulating material of Reference Example 5 had a bulk density of 0.16 g / m ³ , a tensile strength of 0.045 MPa and an elongation of 3.39%. As is apparent from these data, these heat-insulating materials have a bulk density sufficient to hold the catalyst carrier, and a tensile strength and elongation enough to withstand winding around the catalyst carrier while the content of organic matter is lowered ,

BEISPIEL 1EXAMPLE 1

Ein Laminat aus anorganischen Fasern, welche hauptsächlich aus kristallinem Aluminiumoxid (Handelsname „MAFTEC BLANKET", Produkt der Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) hergestellt waren, wurde bereitgestellt und auf einen rechteckigen Streifen (15 cm Breite und 20 cm Länge) zugeschnitten, um ein Ausgangsmaterial des Wärmeisoliermaterials zu bilden. Andererseits wurde ein Sauerstoff-Wasserstoff-Gasbrenner bereitgestellt und gezündet, während eine Zuführmenge der Gase auf 20 l/min Sauerstoff und 40 l/min Wasserstoff eingestellt wurde, um eine stabile Flamme zu erhalten. Ein Ausgangsmaterial des Wärmeisoliermaterials, welches in dem zuvor erwähnten Schritt herzeugt wurde, wurde in einen zentralen Abschnitt der Flamme (Gesamtlänge von etwa 20 cm), welche eine verhältnismäßig hohe Temperatur von wenigstens etwa 2.000 ºC aufwies, eingeführt, und das Ausgangsmaterial wurde der Flamme etwa 8 Sekunden lang ausgesetzt. Nachdem es umgedreht wurde, wurde das Ausgangsmaterial der Flamme erneut 8 Sekunden lang ausgesetzt. Nach Abschluss der Wärmebehandlung sowohl der Ober- als auch der Unterseite des Ausgangsmaterials wurde eine Oberfläche des resultierenden Wärmeisoliermaterials mit bloßem Auge überprüft. Es wurde beobachtet, dass gemäß der vorliegenden Erfindung im Gegensatz zu dem nicht erwärmten „MAFTEC BLANKET" (Handelsname) zusammen mit mehr Flachheit der Materialoberfläche Flaumbildung der Fasern verhindert werden kann. Ferner konnte, wenn eine Oberfläche des Wärmeisoliermaterials direkt mit einer Fingerspitze berührt wurde, im Gegensatz zur Oberfläche von nicht erwärmtem Material kein unangenehmes Tastgefühl, normalerweise Stacheligkeit, beobachtet werden.A laminate of inorganic fibers mainly made of crystalline alumina (trade name "MAFTEC BLANKET", product of Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) was provided and cut on a rectangular strip (15 cm in width and 20 cm in length) to obtain On the other hand, an oxygen-hydrogen gas burner was provided and ignited while adjusting a supply amount of the gases to 20 l / min of oxygen and 40 l / min of hydrogen to obtain a stable flame which was produced in the aforementioned step was introduced into a central portion of the flame (total length of about 20 cm) having a relatively high temperature of at least about 2,000 ° C, and the starting material became the Flam exposed me for about 8 seconds. After being turned over, the source material was again exposed to the flame for 8 seconds. After completion of the heat treatment of both the top and the bottom of the starting material, a surface of the resulting heat insulating material was examined with the naked eye. It has been observed that according to the present invention, in contrast to the unheated "MAFTEC BLANKET" (trade name), together with more flatness of the material surface, fluffing of the fibers can be inhibited Furthermore, when a surface of the heat insulating material was touched directly with a fingertip, unlike the surface of unheated material no unpleasant sensation of touch, usually prickly, can be observed.

Als Nächstes wurde dasselbe Wärmeisoliermaterial mit einem optischen Mikroskop beobachtet, um die Mikrofotografie zu erhalten, welche in 10 dargestellt ist. Es zu erwähnen, dass in dieser Mikrofotografie ein Teil der Materialoberfläche vergrößert wurde, um zum Verständnis des Zustands der anorganischen Fasern beizutragen. Wie aus der Mikrofotografie zu ersichtlich ist, wurde, da die anorganischen Fasern in einem Oberflächenabschnitt des Wärmeisoliermaterials verschmolzen und verfestigt wurden, eine Verschmelzung der Fasern bei Verkreuzen der Fasern erzeugt, wodurch eine dichte Netzstruktur der Fasern erzeugt wurde. Die Netzstruktur kann, selbst wenn ein Stoß auf das Wärmeisoliermaterial ausgeübt wird, um dadurch teilweise beschädigte Fasern zu bilden, den beschädigten Faserabschnitt mit der restlichen Netzstruktur sicher halten, und sie kann auf diese Weise unerwünschtes Verstreuen der Faserfragmente verhindern. Ferner kann, selbst wenn auf das Wärmeisoliermaterial ein starker Stoß bei beträchtlicher Beschädigung der Fasern zusammen mit einer Trennung von Fragmenten des Isoliermaterials, da solche Fragmente nicht durch eine einzelne Faser gebildet werden, sondern von einem Block von zwei oder mehr verschmolzenen Fasern gebildet werden, ausgeübt wird, das Verstreuen der Fragmente in die Luft im Gegensatz zu langfristigem Verstreuen von feinen Faserpartikeln in die Luft verhindert werden. Außerdem können freigelegte Spitzen der Fasern nicht leicht beobachtet werden, wogegen angenommen wird, dass diese freigelegten Spitzen im Isoliermaterial enthalten sind. Es wird angenommen, dass der Grund dafür auf den Einschluss dieser Spitzen in der Netzstruktur der Fasern zurückzuführen ist. Außerdem wiesen sie hinsichtlich geringerer Mengen von freigelegten Spitzen der Fasern eine abgerundete Spitzenkonfiguration infolge des Schmelzens und Abkühlens der Fasern auf. Überdies werden, da das Wärmeisoliermaterial auf nur einem Oberflächenabschnitt davon eine veränderte Faserkonfiguration aufweist, wenn seine Eigenschaften durch eine volle Länge des Materials bewertet werden, ihre ausgezeichneten Eigenschaften durch diese Konfigurationsveränderung nicht negativ beeinflusst.Next, the same heat insulating material was observed with an optical microscope to obtain the photomicrograph, which is shown in FIG 10 is shown. It should be noted that in this photomicrograph, a portion of the material surface has been enlarged to help understand the state of the inorganic fibers. As can be seen from the photomicrograph, since the inorganic fibers were fused and solidified in a surface portion of the thermal insulating material, fusion of the fibers was generated upon crossover of the fibers, thereby producing a dense network structure of the fibers. The mesh structure, even if a shock is applied to the thermal insulating material to thereby form partially damaged fibers, can securely hold the damaged fiber portion to the rest of the mesh structure, and thus can prevent undesirable scattering of the fiber fragments. Further, even if the thermal insulating material is subjected to a strong impact with considerable damage to the fibers together with a separation of fragments of the insulating material, since such fragments are not formed by a single fiber but are formed by a block of two or more fused fibers In contrast, the scattering of the fragments into the air will be prevented as opposed to long term scattering of fine fiber particles into the air. In addition, exposed tips of the fibers can not be easily observed, whereas it is believed that these exposed peaks are contained in the insulating material. It is believed that the reason for this is due to the inclusion of these peaks in the network structure of the fibers. In addition, they had a rounded tip configuration due to the melting and cooling of the fibers with respect to lesser amounts of exposed tips of the fibers. Moreover, since the thermal insulating material on only a surface portion thereof has a changed fiber configuration, when its properties are evaluated by a full length of the material, its excellent characteristics are not adversely affected by this configuration change.

Zum Bezugnahme ist 12 eine Mikrofotografie der Oberfläche des nicht erwärmten Laminats von anorganischen Fasern (Handelsname MAFTEC BLANKET"). Wie aus der Mikrofotografie ersichtlich ist, ist das Laminat zwar aus einer Mehrzahl von Fasern gebildet, weist jedoch keine Netzstruktur auf, welche bei Verschränkung der Fasern gebildet wird. Ferner können zwar viele Spitzen in den Fasern gefunden werden, es ist jedoch keine abgerundete Spitze zu sehen.For reference 12 a microphotograph of the surface of the non-heated laminate of inorganic fibers (trade name MAFTEC BLANKET "). As can be seen from the photomicrograph, the laminate is indeed formed of a plurality of fibers, but has no network structure, which is formed upon entanglement of the fibers. Furthermore, while many peaks can be found in the fibers, there is no rounded tip to be seen.

BEISPIEL 2EXAMPLE 2

Ein Laminat von anorganischen Fasern, welche hauptsächlich aus kristallinem Aluminiumoxid (Handelsname „MAFTEC BLANKET", Produkt der Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) hergestellt waren, wurde bereitgestellt und auf einen rechteckigen Streifen (15 cm Breite und 20 cm Länge) zugeschnitten, um ein Ausgangsmaterial des Wärmeisoliermaterials zu bilden. Andererseits wurde ein Sauerstoff-Wasserstoff-Gasbrenner bereitgestellt und gezündet, während eine Zuführmenge der Gase auf 30 l/min Sauerstoff und 60 l/min Wasserstoff eingestellt wurde, um eine stabile Flamme zu erhalten. Ein Ausgangsmaterial des Wärmeisoliermaterials, welches in dem zuvor erwähnten Schritt hergestellt wurde, wurde in einen zentralen Abschnitt der Flamme (Gesamtlänge von etwa 30 cm), welche eine verhältnismäßig hohe Temperatur von wenigstens etwa 2.000 ºC aufwies, eingeführt, und das Ausgangsmaterial wurde der Flamme etwa 6 Sekunden lang ausgesetzt. Nachdem es umgedreht wurde, wurde das Wärmeisoliermaterial der Flamme erneut 6 Sekunden lang ausgesetzt. Nach Abschluss der Wärmebehandlung sowohl der Ober- als auch der Rückseite des Ausgangsmaterials wurde eine Oberfläche des resultierenden Wärmeisoliermaterials mit bloßem Auge überprüft. Wie in Beispiel 1 wurde beobachtet, dass gemäß der vorliegenden Erfindung im Gegensatz zu dem nicht erwärmten „MAFTEC BLANKET" (Handelsname) zusammen mit mehr Flachheit der Materialoberfläche Flaumbildung der Fasern verhindert werden kann. Ferner konnte, wenn eine Oberfläche des Wärmeisoliermaterials direkt mit einer Fingerspitze berührt wurde, im Gegensatz zur Oberfläche von nicht erwärmtem Material kein unangenehmes Tastgefühl, normalerweise Stachelickeit, beobachtet werden.One Laminate of inorganic fibers consisting mainly of crystalline alumina (trade name "MAFTEC BLANKET ", product Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) was provided and cut to a rectangular strip (15 cm wide and 20 cm long), to a starting material of the heat insulating material to build. On the other hand, became an oxygen-hydrogen gas burner deployed and ignited, while a feed amount of the gases adjusted to 30 l / min of oxygen and 60 l / min of hydrogen was to get a stable flame. A source material the heat insulating material, which in the aforementioned Step was made in a central section of the Flame (total length of about 30 cm) which has a relatively high temperature of at least about 2,000 ºC had introduced, and the starting material was exposed to the flame for about 6 seconds. After being turned over, the heat insulating material became the flame exposed again for 6 seconds. After completion of the heat treatment both the top and the back The starting material became a surface of the resulting heat insulating material with mere Eye checked. As in Example 1 it was observed that according to the present invention unlike the unheated "MAFTEC BLANKET "(trade name) along with more flatness of the material surface, fluffing of the fibers can be prevented. Furthermore, if a surface of the thermal insulation material was touched directly with a fingertip, in contrast to surface from unheated Material no unpleasant sensation, usually prickly, to be watched.

Als Nächstes wurde eine Oberfläche desselben Wärmeisoliermaterials mit einem optischen Mikroskop beobachtet, um die Mikrofotografie on 11 zu erhalten, welche der von 10 ähnlich ist. Und zwar wurde, wie in Beispiel 6, im Oberflächenabschnitt des Wärmeisoliermaterials dieses Beispiels eine Verschmelzung der Fasern bei Verkreuzen der Fasern erzeugt, wodurch eine dichte Netzstruktur der Fasern erzeugt wurde. Die Netzstruktur kann, selbst wenn ein Stoß auf das Wärmeisoliermaterial ausgeübt wird, unerwünschtes Verstreuen der Faserpartikel verhindern. Ferner kann die Netzstruktur, selbst wenn ein starker Stoß bei beträchtlicher Beschädigung der Fasern auf das Wärmeisoliermaterial ausgeübt wird, langfristiges Verstreuen der resultierenden Fragmente in die Luft verhindern. Außerdem weisen freigelegte Spitzen der Fasern eine abgerundete Spitzenkonfiguration infolge des Verschmelzens und Abkühlens der Faser auf. Überdies werden, da das Wärmeisoliermaterial auf nur einem Oberflächenabschnitt davon eine veränderte Faserkonfiguration aufweist, wenn seine Eigenschaften durch eine volle Länge des Materials bewertet werden, ihre ausgezeichneten Eigenschaften durch diese Konfigurationsveränderung nicht negativ beeinflusst.Next, a surface of the same heat insulating material was observed with an optical microscope to obtain the microphotograph on 11 to get which of the 10 is similar. Namely, as in Example 6, in the surface portion of the heat insulating material of this example, fusion of the fibers at chaff was made generated zen of the fibers, creating a dense network structure of the fibers was generated. The mesh structure, even if a shock is applied to the heat insulating material, can prevent undesirable scattering of the fiber particles. Further, even if a strong impact is applied to the thermal insulating material with considerable damage to the fibers, the mesh structure can prevent long-term scattering of the resulting fragments into the air. In addition, exposed tips of the fibers have a rounded tip configuration due to the fusion and cooling of the fiber. Moreover, since the thermal insulating material on only a surface portion thereof has a changed fiber configuration, when its properties are evaluated by a full length of the material, its excellent characteristics are not adversely affected by this configuration change.

Es kann ein Wärmeisoliermaterial bereitgestellt werden, welches wirksam erzeugt wird, während der Gehalt an organischer Materie, wie beispielsweise organischen Fasern und/oder einem organischen Bindemittel, im Vergleich zu einem herkömmlichen Abgaskatalysator auf denselben oder einen höheren Grad herabgesetzt wird, und welches bei einem Abgaskatalysator angewendet werden kann, während ein unangenehmes Tastgefühl für die Bedienungsperson möglichst vermieden wird.It can be a thermal insulation material which is effectively generated while the Content of organic matter, such as organic fibers and / or an organic binder, compared to a conventional one Catalytic converter is reduced to the same or a higher degree, and which can be applied to an exhaust catalyst while a unpleasant sensation for the operator preferably is avoided.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es, da das Wärmeisoliermaterial aus nur einem Hauptteilmaterial von anorganischen Fasern gebildet werden kann, möglich, die Produktionsschritte und -kosten als Ergebnis des Weglassens der Beschichtung vom Wärmeisoliermaterial bei gleichzeitiger Verbesserung des Tastgefühls und Verhinderung des Verstreuens von Fasern, d.h. Berücksichtigung der Arbeitsplatzhygiene, zu reduzieren.According to the present Invention is because the heat insulating material formed of only a major part material of inorganic fibers can be, possible the production steps and costs as a result of omission the coating of heat insulating material while improving the sense of touch and preventing the scattering of fibers, i. consideration workplace hygiene.

Außerdem kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Abgaskatalysator, welcher hohe Leistungen aufweist und durch Verwenden solch eines ausgezeichneten Wärmeisoliermaterials keinen Fehlbetrieb eines Abgasreinigungssystems verursacht, wirksam erzeugt werden.In addition, can according to the present Invention an exhaust gas catalyst, which has high performance and by using such an excellent heat insulating material does not cause malfunction of an exhaust gas purification system, effective be generated.

Claims

The sheet-shaped thermal insulation material, full: a main portion of ceramic fibers, which in Essentially free of an organic substance; and one Surface portion in which the ceramic fibers at least partially fused together are and have fuzzy ends, wherein the sheet-shaped heat insulating material for use in an environmental pollution prevention device suitable is.

The sheet-shaped thermal insulation material according to claim 1, wherein the ceramic fibers are crystalline alumina fibers include.

The sheet-shaped thermal insulation material according to claim 1, wherein the main portion portion is a laminate of ceramic fibers includes.

The sheet-shaped thermal insulation material according to claim 3, wherein the main portion portion is a laminate of ceramic fibers comprising crystalline alumina fibers.

The sheet-shaped thermal insulation material according to claim 4, wherein the main portion portion is a needled laminate of crystalline alumina fibers.

The sheet-shaped thermal insulation material The ceramic fiber according to claim 1, wherein the heat resistance and elasticity at temperatures of more than 900 ºC maintained.

The sheet-shaped thermal insulation material according to claim 1, wherein the ceramic fibers are alumina, silica, Silicon nitride, rockwool, aluminum silicate, zirconia or include a combination thereof.

Method for producing a sheet-shaped heat insulating material according to claim 1, comprising: Producing a felt of ceramic fibers; calcining of the felt and Heat of the felt to a temperature which is higher than the deformation temperature the ceramic fiber is.

The method of claim 8, wherein the deformation temperature about 1,594 ºC until about 1,840 ° C.

Environmental protection device comprising: a housing, one Environmental protection element, which is arranged in the housing, and one sheet form thermal insulation material according to claim 1, which is between the housing and the environmental protection element is arranged.